球囊成形术虽对血管狭窄有效，但在扩张过程中不可避免地诱发内皮损伤，且主动促进内膜修复的临床策略仍然缺乏。光生物调节(PBM)凭借其强大的生物学调控功能在组织修复中展现出良好效果。同时，光因其强时空可控性，也是药物递送的极具吸引力的工具。在本研究中，研究人员基于
球囊成形术虽对血管狭窄有效，但在扩张过程中不可避免地诱发内皮损伤，且主动促进内膜修复的临床策略仍然缺乏。光生物调节(PBM)凭借其强大的生物学调控功能在组织修复中展现出良好效果。同时，光因其强时空可控性，也是药物递送的极具吸引力的工具。在本研究中，研究人员基于光敏NO供体S-亚硝基-N-乙酰-DL-青霉胺(SNAP)开发了红光触发的一氧化氮(NO)释放涂层。该涂层在红光照射下实现按需NO释放，调节细胞信号通路以引导功能性内皮修复。释放NO后，SNAP涂层显著促进内皮细胞(EC)迁移与增殖，同时抑制平滑肌细胞(SMC)活性，使共培养中EC/SMC比值增加0.48。在体内实验中，PBM与光控药物释放的联合效应减轻了血管炎症并减少再狭窄（内膜增生减少63 μm），表现出优于单独PBM的治疗功效。
血管介入治疗因其微创高效已成为心血管疾病治疗的基石，然而球囊成形术中的球囊扩张不可避免导致损伤部位内皮剥脱，进而引发血小板活化黏附、白细胞浸润及炎症反应级联，刺激平滑肌细胞(SMC)向增殖表型转换，导致再狭窄、血栓形成等不良结局。当前临床预防再狭窄的主流策略依赖紫杉醇、西罗莫司等抗增殖药物，但其在抑制SMC增殖的同时不可避免抑制内皮细胞(EC)修复，延缓再内皮化。尽管临床亟需选择性增强内皮修复同时抑制SMC增殖的治疗策略，尚无成熟方案达成此平衡。光生物调节(PBM)作为新兴非侵入治疗手段在组织修复再生中潜力巨大，红光/近红外光通过细胞色素c氧化酶(Cox)吸收光子解离抑制性NO恢复线粒体呼吸发挥作用，但单独PBM疗效有限。鉴于球囊扩张时间窗窄及光具有强时空可控性，结合PBM与按需释药技术可提供协同增效减毒途径。一氧化氮(NO)作为天然信号分子调控血管稳态，S-亚硝基化合物(RSNO)如S-亚硝基-N-乙酰-DL-青霉胺(SNAP)因生物相容性佳被广泛用作NO供体。现有NO释放涂层多聚焦于血管支架，针对球囊导管急性血管损伤特别是联合PBM的应用尚待探索。本研究发表于《Materials Today Bio》，研究人员开发基于SNAP与辅料虫胶的红光触发NO释放涂层应用于球囊导管表面，整合PBM与光触发NO释放双重机制，旨在加速血管内皮修复并抑制再狭窄，为术后血管愈合提供协同策略。
研究人员采用超声喷涂技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)及热塑性聚氨酯(TPU)基底与球囊导管表面构建不同载药密度SNAP/虫胶涂层；通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)表征结构与形貌，利用NO检测试剂盒定量红光照射下NO释放；体外进行兔血小板黏附与全血凝固实验评价抗凝；培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)与人动脉平滑肌细胞(HASMC)行增殖、划痕迁移、共培养、成管实验及ELISA检测环磷酸鸟苷(cGMP)与前列环素(PGI2)，以RAW 264.7巨噬细胞流式细胞术分析极化；体内采用Sprague–Dawley(SD)大鼠腹主动脉球囊损伤模型，分组行PBM与涂层联合干预，术后3天及28天取血管行HE、Masson、EVG染色、免疫荧光、Western Blot、qPCR及转录组测序分析，统计学采用单因素方差分析与Tukey事后检验。
3.1. Construction and Characterization of Coatings
研究人员通过超声喷涂制备SNAP/虫胶涂层，SEM观察SNAP呈针状片状晶形，红光照射下NO释放量随SNAP含量增加而上调，无光照无明显释放，涂层厚约10 μm（5 μg/mm2时），接触角约64°。FTIR-ATR与XPS证实涂层成功制备。抗凝实验显示TPU基底血小板黏附密度为1.57±0.20×10?/mm2，无光照SNAP涂层降至0.43±0.12×10?/mm2，红光触发NO释放后进一步降至0.21±0.07×10?/mm2，全血凝固实验亦表明光照后无凝血，证明涂层具备优异抗血小板黏附与抗凝能力。
3.2. The influence of SNAP coating on endothelial cells
研究人员以不同载药量涂层覆于细胞表面并红光照射，发现1、3 μg/mm2对EC增殖无显著影响，5 μg/mm2促进增殖（24 h从5.22增至6.62×103 cells/cm2，48 h从7.17增至8.08×103 cells/cm2），10、20 μg/mm2因高浓度NO致凋亡与活力抑制。迁移实验显示5 μg/mm2使EC迁移率从37%±6%提升至54%±1%。成管实验显示联合处理成管数从5±1增至21±3，优于单独PBM（15±3）。ELISA显示cGMP从1.88±0.21升至2.54±0.19 pmol/ml，PGI2从46.21±7.44升至80.28±11.94 pg/ml，表明NO增强EC功能与血管稳态。
3.3. The influence of SNAP coating on smooth muscle cells and RAW 264.7
研究人员发现红光照射SNAP涂层显著抑制SMC生长并促进凋亡，24 h细胞数从1.05±0.05×10?降至4.00±0.71×103（20 μg/mm2），迁移率降至57%±8%（5 μg/mm2）。共培养中ECs/SMCs比值从0.75±0.07增至1.23±0.20，高于单独PBM的1.02±0.11。WB显示SMC中sGC增316%±61%，PKG增213%±100%，p-VASP增152%±29%，p21上调212%±45%，Cyclin D1与p-Rb分别降73%±12%与80%±9%，证实NO/cGMP/PKG通路激活阻滞细胞周期。RAW 264.7细胞流式中M2型比例从4.9%±0.3%（PBM）升至11.7%±0.7%（联合），表明N乐鱼股份有限公司O缓解炎症。
3.4. The influence of SNAP coating on inflammation after balloon injury
研究人员在SD大鼠腹主动脉球囊损伤模型中评估，术后3天免疫荧光显示联合组CD86?CD68?细胞显著减少，CD206?CD68?细胞增加；qPCR显示促炎基因(MCP-1、IL-6、IL-1β、TNF-α)下调，抗炎基因(MRC1、IL10、TGFB1、ANXA-1)上调。转录组显示223个差异基因，KEGG富集于免疫系统与信号转导，GSEA显示胶原暴露血小板黏附与TNF诱导NF-κB通路下调，HMOX1介导细胞保护上调，印证NO抗凝抗炎效应。
3.5. The influence of SNAP coating on intima repair after balloon injury
研究人员术后28天评估，对照组内膜厚度67±14 μm，PBM组降至23±9 μm（减少约44 μm），联合组进一步降至4±1 μm（减少63 μm）；内/中膜比从0.82±0.09降至0.04±0.02；EVG弹性纤维厚度从183±14 μm降至104±12 μm。CD31表达增加1.6倍，WB显示p-eNOS增326%±20%，p-VASP增146%±10%，vWF增80%±23%，VE-cadherin增306%±169%。Ki67与Cyclin D1共标α-SMA显示联合组增殖SMC几乎消失，证实内膜增生被有效抑制且内皮功能恢复。
讨论部分指出现有NO递送多依赖紫外/蓝光（具细胞毒性风险）或催化依赖内源性底物，且未整合PBM或专用于球囊导管。本研究采用红光触发避免上述局限，实现时空控制。NO生物功能具浓度依赖性，本研究4.8 nmol/cm2/min（5 μg/mm2）虽超生理水平但为治疗性瞬时爆发，低于细胞毒性阈值。PBM内生NO与SNAP外源NO主要呈叠加效应，PBM具预适应作用而SNAP提供治疗通量。局限性在于SNAP亲水性致部分溶出、虫胶稳定待提升、缺长期数据与双盲、需补对照组及按FDA要求完善生物相容性评价，未来需在更大动物模型延长观察至90或180天确认持久性与安全性。
结论部分翻译：在本研究中，研究人员开发了光生物调节与光触发药物释放策略以促进球囊损伤后血管内膜愈合。通过超声喷涂技术制备光敏NO供体SNAP药物涂层，所得涂层实现可控光触发NO释放并展现优异抗凝性能。释放NO后，SNAP涂层有效促进EC迁移与增殖，增殖提升约20%并使成管增强3倍，对EC功能恢复具积极意义；同时抑制SMC增殖与迁移活性，迁移率降低43%。体内实验中，红光触发NO释放进一步减轻血管炎症与再狭窄。值得注意的是，整合PBM与SNAP涂层的联合疗法优于单独PBM，凸显血管修复潜力。