老年高脂血症患者通常对常规降血脂治疗表现出耐药性,需要更有效的策略来解决这一高危人群的脂质失衡问题。
2025年4月21日,南京大学徐郁蕊、宁兴海、周安维和江西理工大学杨友文共同通讯在Advanced Materials在线发表题为“An Optimized Aerogel-Based Apheresis Device for Targeted Lipid Clearance in Elderly Hyperlipidemia Patients”的研究论文。该研究制备了一种基于气凝胶的血液分离装置LipClean,用于去除有害的血浆脂质。
LipClean由亲水性纤维素纤维构建而成,作为超分子平台通过通过Sonogashira-Hagihara反应合成疏水性共轭聚合物。随后,共轭聚合物通过磷酸化与纤维素纤维交联,生成具有亲水纤维和疏水聚合物互穿网络的气凝胶。与分离亲水层和疏水层的双层气凝胶不同,LipClean的互穿结构是通过聚合物设计和梯度交联精确设计的。这种优化增强了体液流动和脂质吸附,同时最大限度地减少了必需血浆成分的去除并确保细胞通道的顺畅。LipClean显著降低了老年高脂血症大鼠模型的甘油三酯和胆固醇水平,并使高血压患者血液样本中的脂质水平正常化。重要的是,纯化后的血液在单采后保持了正常的血细胞水平和生理生化指标,突出了LipClean在治疗高脂血症相关疾病方面的潜力。因此,该研究强调了跨学科合作在推动医疗器械创新中的重要性。
高脂血症与高血压有关,是心血管疾病的重要危险因素,尤其是在老年患者中。由于与年龄相关的生理变化和合并症的存在,该人群特别容易受到伤害。高脂血症加剧了动脉粥样硬化、冠状动脉疾病和其他心血管疾病的风险,有效的血脂管理对于改善患者预后至关重要。然而,传统的降脂治疗,如生活方式的改变和药物治疗,往往无法解决这个高危人群中复杂的血脂失衡问题。现有疗法可能无效或耐受性差,需要更有效和有针对性的治疗方法来更好地控制老年患者的高脂血症。
血液净化技术,如单采术,已成为控制高脂血症的重要干预措施。该过程包括去除含有高浓度不良分子的血液,并将净化后的血液重新引入患者体内。单采术对难治性高脂血症的老年患者特别有效,是一种快速降低甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白(LDL)水平的直接方法。与可能需要数周或数月才能表现出显著效果的传统药物干预不同,单采术通过直接从血液中去除脂质来立即减少脂质。对于因与年龄相关的代谢变化、药物副作用或多种合并症,通常对常规降血脂疗法反应不佳的老年患者尤其有利。因此,单采术可以作为一种有价值的辅助或替代疗法,降低需要更有效脂质管理策略群体的心血管风险。
图1穿插式气凝胶血液分离装置LipClean有效老年高脂血症患者的血浆脂质(摘自Advanced Materials)
单采术的最新进展集中在通过吸附材料的创新和纳米技术的整合来提高患者预后,推动了可以更有效地从血液中去除脂质分子的设备的产生。微孔气凝胶是血液净化的重大进步,其具有有效靶向和捕获脂质的能力。这些气凝胶可结合和保留生物体液中的脂质分子,为去除有害脂质提供了有效解决方案。当纳入血液分离系统时,气凝胶能够持续管理脂质,是持续治疗高脂血症的有些工具。然而,当前用于有机分子吸附的微孔气凝胶都具有疏水性或具有分隔亲水层和疏水层的双层结构,可能会阻碍体液和细胞成分流动,导致吸收分子分布不均匀,并使吸附和流体动力学更为复杂化。此外,这些屏障会增加堵塞的风险,导致潜在的生物相容性问题,法满足先进医学治疗的需求。液体和细胞之间的无缝相互作用以及高效和选择性的吸附,对于实现最佳治疗效果至关重要。为应对上述挑战,需要创新方法来开发气凝胶结构,以保持流体动力学,同时最大限度地提高脂质吸附。
该研究开发了一种基于气凝胶的单采术设备LipClean,专为管理老年患者的高脂血症而设计。LipClean具有由亲水性纤维素纤维和疏水性共轭聚合物组成的互穿聚合物网络,形成具有优化亲水性-亲脂性平衡的气凝胶。利用气凝胶的独特特性,如高孔隙率和大表面积,LipClean实现了血浆中的选择性脂质吸附,同时保持吸附效率和生物相容性。亲水疏水网络可确保有效的透水性,并最大限度地减少重要等离子体成分的去除。此外,LipClean的独特结构有助于细胞通道顺畅,成为治疗高脂血症的有效解决方案。
参考消息:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202420091
来源:iNature;气凝胶产业