阿爾茨海默病(也就是老年癡呆)不只是“記性變差”那么簡(jiǎn)單,它背后是大腦里有毒蛋白堆積、氧化損傷、慢性發(fā)炎,最后導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡。
基于此,國(guó)家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心侯宏衛(wèi)、陳歡研究團(tuán)隊(duì)在《Materials Today Bio》雜志發(fā)表了“Intranasal delivery of Odorranalectin-modified lipid nanoparticles for multi-targeted therapy of Alzheimer's disease”揭示了用于阿爾茨海默病多靶點(diǎn)治療的奧蟾凝集素修飾脂質(zhì)納米粒的鼻內(nèi)遞送。
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本研究開(kāi)發(fā)了一種新型鼻噴納米藥物(siB/QU@L-OL)能同時(shí)遞送兩種活性成分:靶向BACE1的siRNA和抗氧化抗炎的槲皮素。借助奧蟾凝集素(OL)修飾,該納米粒可“搭便車(chē)”穿過(guò)鼻腔黏液,高效進(jìn)入大腦。在阿爾茨海默病小鼠模型中,它有效降低Aβ斑塊、減輕氧化損傷和神經(jīng)炎癥,保護(hù)神經(jīng)元并顯著改善記憶功能。這一策略為AD的無(wú)創(chuàng)、協(xié)同治療提供了新思路。
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圖一 siB/QU@L-OL的制備與表征
本研究采用微流控技術(shù)成功制備了一種鼻用脂質(zhì)納米粒(siB/QU@L-OL),用于共遞送BACE1 siRNA(siB)和槲皮素(QU)。該納米粒粒徑均一(約105 nm)、穩(wěn)定性好,在模擬鼻腔環(huán)境中不易被降解且具有良好的生物相容性,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、鼻上皮細(xì)胞無(wú)明顯毒性,也不引起溶血。
通過(guò)優(yōu)化配方,siRNA包封率達(dá)93.5%,槲皮素包封率和載藥量分別為47.3%和7.4%。OL通過(guò)化學(xué)偶聯(lián)修飾到納米粒表面,使其能結(jié)合鼻腔嗅上皮的糖受體,有助于穿越黏液屏障、靶向入腦。理化表征顯示,OL修飾后粒徑略增、Zeta電位轉(zhuǎn)為弱正電,透射電鏡證實(shí)顆粒呈球形。
該納米粒的pKa為6.77,處于理想范圍,有利于在酸性內(nèi)體中逃逸并釋放藥物;其槲皮素釋放具有pH響應(yīng)性,在生理?xiàng)l件下釋放緩慢,而在酸性環(huán)境(如AD腦部微環(huán)境)中加速釋放,有望實(shí)現(xiàn)病灶精準(zhǔn)給藥。
綜上,siB/QU@L-OL具備高效載藥、良好穩(wěn)定性和安全性,為AD的無(wú)創(chuàng)鼻腦遞送與協(xié)同治療提供了可靠平臺(tái)。
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圖二 鼻-腦靶向效率的體外和體內(nèi)評(píng)估
為驗(yàn)證OL修飾是否能提升脂質(zhì)納米粒的鼻-腦遞送效率,研究者首先確認(rèn)OL成功連接到納米粒表面并保留其生物活性。血凝實(shí)驗(yàn)顯示,siB/QU@L-OL能像游離臭蛙素一樣引起紅細(xì)胞聚集。
由于OL可特異性識(shí)別嗅上皮上的L-巖藻糖,研究團(tuán)隊(duì)利用表達(dá)該糖基的Caco-2細(xì)胞構(gòu)建體外鼻上皮模型。結(jié)果顯示,OL修飾的納米粒跨屏障轉(zhuǎn)運(yùn)效率顯著提高:12小時(shí)和36小時(shí)后,進(jìn)入基底側(cè)神經(jīng)細(xì)胞的量分別比未修飾組高出78%和114%且不破壞上皮屏障完整性。
在活體小鼠實(shí)驗(yàn)中,鼻噴Cy5.5標(biāo)記的納米粒后,OL修飾組腦部熒光信號(hào)更強(qiáng)、持續(xù)更久,12小時(shí)達(dá)峰,強(qiáng)度是未修飾組的1.74倍。離體成像進(jìn)一步證實(shí),藥物主要通過(guò)嗅球和三叉神經(jīng)通路入腦并在海馬和皮層等關(guān)鍵區(qū)域富集更高。雖然大部分納米粒最終經(jīng)肝臟清除,但OL修飾顯著提升了腦靶向效率。
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圖三 8月齡APP/PS1小鼠脂質(zhì)納米粒治療的行為學(xué)評(píng)估
在APP/PS1阿爾茨海默病小鼠模型中,研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)鼻噴給藥30天,比較了不同治療方案的效果。
結(jié)果顯示:?jiǎn)斡胹iB(靶向Aβ生成)或單用槲皮素(QU,抗氧化抗炎)均能部分改善小鼠的認(rèn)知和探索行為;而聯(lián)合使用siB與QU的納米制劑(siB/QU@L-OL)效果最優(yōu):小鼠更愿意探索新環(huán)境(曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中央?yún)^(qū)域活動(dòng)顯著增加,); 對(duì)新物體的記憶識(shí)別能力幾乎恢復(fù)到正常水平(新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)); 空間記憶也明顯提升(Y迷宮中新臂探索時(shí)間最長(zhǎng))。
所有治療組小鼠體重穩(wěn)定,無(wú)運(yùn)動(dòng)障礙,說(shuō)明藥物安全、耐受性好。
總之:siB與QU協(xié)同作用,通過(guò)鼻腦遞送顯著改善AD小鼠的多種認(rèn)知缺陷。
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圖四 AD多靶點(diǎn)治療的體內(nèi)評(píng)估
研究發(fā)現(xiàn),siB/QU@L-OL不僅改善AD小鼠的認(rèn)知功能,還通過(guò)多靶點(diǎn)機(jī)制發(fā)揮全面神經(jīng)保護(hù)作用:激活抗氧化通路:該制劑激活了PI3K/Akt信號(hào),促進(jìn)Nrf2入核,上調(diào)HO-1、NQO1等抗氧化酶,顯著降低腦內(nèi)氧化應(yīng)激(ROS水平下降最明顯)。抑制Aβ生成與沉積:siB有效沉默BACE1,減少Aβ產(chǎn)生;免疫熒光顯示,siB/QU@L-OL組腦內(nèi)Aβ斑塊最少。
緩解神經(jīng)炎癥:治療后,促炎因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)下降,抗炎因子IL-4回升,炎癥環(huán)境明顯改善。
保護(hù)神經(jīng)元:NeuN和尼氏染色顯示,聯(lián)合治療組神經(jīng)元數(shù)量最多、結(jié)構(gòu)最完整,損傷最輕。其中,siB(降A(chǔ)β)與QU(抗氧化抗炎)協(xié)同作用,效果優(yōu)于單用任一成分。
總結(jié)
綜上所述,本研究構(gòu)建的奧蟾凝集素修飾脂質(zhì)納米粒(siB/QU@L-OL)通過(guò)鼻腔高效遞送siB與槲皮素入腦,協(xié)同抑制Aβ生成、氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥,顯著改善阿爾茨海默病小鼠的認(rèn)知功能。該平臺(tái)集靶向遞送與多機(jī)制干預(yù)于一體,為阿爾茨海默病的無(wú)創(chuàng)、多靶點(diǎn)納米治療提供了新思路和轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)。
文章來(lái)源:
https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2026.102764
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