動(dòng)物活體成像系統(tǒng)助力開發(fā)通過(guò)血腦屏障靶向治療帕金森病的納米平臺(tái)
近日，華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院關(guān)燕清教授課題組在開發(fā)靶向治療帕金森病的納米平臺(tái)中取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果已在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=11.092、一區(qū)top期刊）。
帕金森病(PD)作為一種常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類健康，其主要特征是黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的退行性喪失和大腦中多巴胺的減少。
基因療法可以通過(guò)引入治療性基因(DNA/RNA)或通過(guò)替換、沉默或糾正有缺陷的基因來(lái)治療疾病，這為PD提供了一條很有前途的潛在治療途徑。然而，基因藥物很容易在血液或細(xì)胞中降解，很難進(jìn)入細(xì)胞；更重要的是，血腦屏障(BBB)的存在阻止了大多數(shù)藥物從血液進(jìn)入大腦，這成為治療PD的主要障礙。
因此，有必要開發(fā)一種新的藥物輸送平臺(tái)，既能將基因藥物裝載到細(xì)胞內(nèi)，又能穿透血腦屏障。
基于上述背景，關(guān)燕清教授課題組開發(fā)了一種與非侵入性近紅外輻射相結(jié)合，具有良好生物相容性的MgOp@PPLP納米平臺(tái)。該納米平臺(tái)使用MgO納米顆粒作為基底，聚多巴胺作為外殼，將抗SNCA質(zhì)粒包裹在內(nèi)部，并在表面修飾聚乙二醇、乳鐵蛋白和葛根素來(lái)分別改善顆粒的親水性、腦靶向性和抗氧化性能。
MgOp@PPLP具有優(yōu)異的近紅外輻射(NIR)響應(yīng)。在光熱效應(yīng)的引導(dǎo)下，這些MgOp@PPLP顆粒能夠穿透血腦屏障，被神經(jīng)細(xì)胞攝取，發(fā)揮基因治療和抗氧化治療的作用。在體內(nèi)和體外帕PD模型中，MgOp@PPLP均表現(xiàn)出良好的神經(jīng)保護(hù)作用。這些結(jié)果表明，MgOp@PPLP納米平臺(tái)可以作為一種對(duì)抗神經(jīng)退行性疾病的理想材料。
MgOp@PPLP通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)血腦屏障，并在近紅外輻射的幫助下穿透血腦屏障，進(jìn)入到神經(jīng)細(xì)胞中。隨之，NPs被運(yùn)輸?shù)饺苊阁w，在PDA殼解體后，釋放pDNA和Pue。pDNA可以表達(dá)siRNA，通過(guò)SNCA mRNA降解抑制α-syn表達(dá)；PDA和Pue能清除細(xì)胞內(nèi)的ROS，達(dá)到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞和治療PD的目的。
研究中，在觀察MgOp@PPLP在PD模型中的生物分布時(shí)，使用了AniView系列多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)進(jìn)行拍攝。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201655
帕金森病(PD)作為一種常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類健康，其主要特征是黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的退行性喪失和大腦中多巴胺的減少。
基因療法可以通過(guò)引入治療性基因(DNA/RNA)或通過(guò)替換、沉默或糾正有缺陷的基因來(lái)治療疾病，這為PD提供了一條很有前途的潛在治療途徑。然而，基因藥物很容易在血液或細(xì)胞中降解，很難進(jìn)入細(xì)胞；更重要的是，血腦屏障(BBB)的存在阻止了大多數(shù)藥物從血液進(jìn)入大腦，這成為治療PD的主要障礙。
因此，有必要開發(fā)一種新的藥物輸送平臺(tái)，既能將基因藥物裝載到細(xì)胞內(nèi)，又能穿透血腦屏障。
基于上述背景，關(guān)燕清教授課題組開發(fā)了一種與非侵入性近紅外輻射相結(jié)合，具有良好生物相容性的MgOp@PPLP納米平臺(tái)。該納米平臺(tái)使用MgO納米顆粒作為基底，聚多巴胺作為外殼，將抗SNCA質(zhì)粒包裹在內(nèi)部，并在表面修飾聚乙二醇、乳鐵蛋白和葛根素來(lái)分別改善顆粒的親水性、腦靶向性和抗氧化性能。
△ 圖1 合成MgOp@PPLP的示意圖
MgOp@PPLP具有優(yōu)異的近紅外輻射(NIR)響應(yīng)。在光熱效應(yīng)的引導(dǎo)下，這些MgOp@PPLP顆粒能夠穿透血腦屏障，被神經(jīng)細(xì)胞攝取，發(fā)揮基因治療和抗氧化治療的作用。在體內(nèi)和體外帕PD模型中，MgOp@PPLP均表現(xiàn)出良好的神經(jīng)保護(hù)作用。這些結(jié)果表明，MgOp@PPLP納米平臺(tái)可以作為一種對(duì)抗神經(jīng)退行性疾病的理想材料。
△ 圖2 MgOp@PPLP治療PD的示意圖
MgOp@PPLP通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)血腦屏障，并在近紅外輻射的幫助下穿透血腦屏障，進(jìn)入到神經(jīng)細(xì)胞中。隨之，NPs被運(yùn)輸?shù)饺苊阁w，在PDA殼解體后，釋放pDNA和Pue。pDNA可以表達(dá)siRNA，通過(guò)SNCA mRNA降解抑制α-syn表達(dá)；PDA和Pue能清除細(xì)胞內(nèi)的ROS，達(dá)到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞和治療PD的目的。
研究中，在觀察MgOp@PPLP在PD模型中的生物分布時(shí)，使用了AniView系列多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)進(jìn)行拍攝。
腦A)和內(nèi)臟B)中Cy5-NPs生物分布的圖像
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201655
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