2025 年，吉林大學第二醫(yī)院吳宏教授團隊聯(lián)合廈門大學研究團隊，在《Biomaterials》期刊（影響因子12.9）發(fā)表研究論文《Polymer-based gene-drug co-delivery system effectively inhibits pathologic retinal neovascularization through dual anti-inflammatory and anti-neovascular actions》。該研究構建了一種聚合物基因–藥物共遞送系統(tǒng)，在氧誘導視網膜病變模型中，通過同步抑制血管新生與炎癥反應，有效改善病理性視網膜新生血管相關改變。在研究過程中，視網膜整體鋪片及切片樣本的多標記免疫熒光成像是評估治療效果與作用機制的重要手段。相關免疫熒光圖像由 S3000 超快三維熒光成像系統(tǒng)完成高效采集，為本研究結論提供了關鍵的高質量成像支持。

病理性視網膜新生血管是多種眼底疾病的重要共同特征，如早產兒視網膜病變、增殖型糖尿病視網膜病變及視網膜靜脈阻塞等。異常增生的血管可突破內界膜生長，引發(fā)玻璃體出血和牽拉性視網膜脫離，嚴重威脅視功能。目前臨床主要采用抗 VEGF 藥物進行玻璃體腔注射治療，但仍存在需反復給藥、部分患者療效不充分等問題。已有研究表明，視網膜新生血管的發(fā)生不僅依賴 VEGF 信號通路，同時伴隨顯著炎癥反應。在缺血或缺氧條件下，促炎因子與 VEGF 協(xié)同促進血管內皮細胞增殖與遷移，因此，聯(lián)合抑制血管生成與炎癥反應被認為是提高治療效果的重要方向。

研究團隊設計并構建了一種聚合物基因–藥物共遞送系統(tǒng)（DPPV）。該體系以苯硼酸修飾的線性聚乙烯亞胺（LPEI-PBA）作為基因載體，負載靶向 VEGF 的 shRNA 質粒（pshVEGF），并協(xié)同遞送地塞米松磷酸鈉（DSP）。研究通過體外實驗評估該體系的理化性質、基因轉染效率、生物相容性及抗血管生成能力；在體內實驗中，構建氧誘導視網膜病變（OIR）小鼠模型，通過單次玻璃體腔注射評估其對病理性視網膜新生血管及炎癥反應的抑制效果，并結合組織學與免疫熒光分析進行驗證。

圖1. 聚合物基因–藥物共遞送系統(tǒng)（DPPV）的構建原理及其在氧誘導視網膜新生血管模型中的作用機制示意圖

研究首先對共遞送體系的構建過程及理化性質進行了表征。結果顯示，苯硼酸修飾的線性聚乙烯亞胺可有效負載質粒DNA，并與地塞米松磷酸鈉自組裝形成穩(wěn)定的三元復合物。

核磁共振、凝膠阻滯實驗及掃描電鏡結果表明，該體系具有良好的DNA 負載能力和均一的納米顆粒形態(tài)。粒徑與 ζ 電位分析顯示，DPPV 顆粒在一定時間范圍內保持穩(wěn)定，為后續(xù)實驗提供了基礎條件。

圖2. DPPV 共遞送體系的合成及理化性質表征

在細胞實驗中，研究評估了該體系在視網膜相關細胞中的基因遞送能力。結果顯示，與未修飾載體相比，LPEI-PBA 可顯著提高基因轉染效率；在引入地塞米松磷酸鈉后，DPPV 的轉染效率進一步提升。共聚焦熒光成像與流式細胞術分析表明，DPPV 處理組在 ARPE-19 細胞和 HUVEC 細胞中均表現(xiàn)出更高的細胞攝取效率。同時，在有效劑量范圍內，該體系未引起明顯細胞毒性，表現(xiàn)出良好的生物相容性。

圖3. DPPV 體系在視網膜相關細胞中的基因轉染效率

與細胞攝取分析

體外功能實驗結果顯示，DPPV 處理可顯著下調內皮細胞中 VEGF 的 mRNA 與蛋白表達水平。在劃痕實驗、管腔形成實驗及脈絡膜芽生實驗中，DPPV 處理組均表現(xiàn)出顯著的血管生成抑制效應，內皮細胞遷移能力及血管網絡形成程度明顯降低。

圖4. DPPV 處理對體外血管生成相關行為的影響

在OIR 小鼠模型中，單次玻璃體腔注射 DPPV 后，小鼠視網膜病理性新生血管面積顯著減少，同時無血管區(qū)比例明顯降低。視網膜整體鋪片及切片分析進一步證實，DPPV 可有效抑制新生血管向玻璃體側突破內界膜的病理過程，其效果優(yōu)于單一基因或藥物處理組。

圖5. DPPV 在 OIR 小鼠模型中

對病理性視網膜新生血管形成的抑制作用

免疫熒光結果顯示，DPPV 處理后，GFAP 與 IBA-1 等膠質細胞激活標志物顯著下調，促炎因子 IL-1β 表達降低，而抗炎相關因子 ARG-1 表達上調。同時，視網膜電生理結果提示，DPPV 處理在一定程度上改善了 OIR 小鼠的視功能表現(xiàn)。

圖6. DPPV 處理后視網膜炎癥相關標志物

及視覺功能變化

本研究構建并驗證了一種聚合物基因–藥物共遞送系統(tǒng)，可通過抗血管生成與抗炎雙重機制，有效抑制病理性視網膜新生血管形成，為相關眼底疾病的治療提供了一種具有潛力的研究策略。

在本研究中，視網膜整體鋪片及切片樣本的多標記免疫熒光成像，是評估新生血管形成及炎癥反應變化的關鍵技術環(huán)節(jié)。研究團隊采用S3000 超快三維熒光成像系統(tǒng) 完成相關成像工作。S3000 基于轉盤共聚焦成像原理，在保證成像清晰度與信噪比的同時，實現(xiàn)高速、多層面熒光采集，穩(wěn)定支持視網膜組織中多標志物免疫熒光成像與定量分析，為本研究提供可靠的成像保障。

吳宏

教授，主任醫(yī)師，醫(yī)學博士，博士研究生導師，吉林大學第二醫(yī)院眼科醫(yī)院副院長，眼底病科主任，長白山特聘領軍人才，中國醫(yī)師協(xié)會眼科醫(yī)師分會眼科藥物治療學組委員，吉林省健康管理學會第一屆糖尿病眼病專業(yè)委員會副主任委員。《Allergy》中文版編委。曾在新加坡國家眼科中心和新加坡國家科技局工作。在SCI學術期刊上發(fā)表了20余篇高質量的SCI文章，主持國家自然科學基金課題和多項省級課題。

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