視覺中國供圖

　　研究結果顯示，人血清白蛋白藥物遞送納米係統可顯著提高治療藥物的入腦效率和腦內(nei) 滯留能力。阿爾茨海默病小鼠模型顯示，該納米藥物可改善神經元形態學改變，挽救記憶障礙，減緩疾病的發病進程。

　　長期以來，當大腦因疾病需要進行藥物治療時，由於(yu) 血腦屏障的存在，通過口服或靜脈注射的方式把藥物送達所需的腦組織是一項非常艱巨的任務。

　　4月10日，記者從(cong) 天津大學獲悉，該校生命科學學院納米生物醫學研究所所長常津教授團隊另辟蹊徑，將納米顆粒藥物從(cong) 鼻腔滴入，為(wei) 藥物繞開血腦屏障進入大腦找到了一條“捷徑”。目前，該研究又有了新的進展。

　　血腦屏障是守護大腦的“銅牆鐵壁”

　　通常治療腦部疾病的藥物需要口服或靜脈注射，而血腦屏障是這些藥物進入大腦抵達病灶的必經之路。

　　在過去的幾十年裏，科學家們(men) 已經確定了導致神經退行性疾病的生物途徑，並開發了針對這些途徑的分子製劑。然而，其臨(lin) 床進展卻極其緩慢，部分原因就是由於(yu) 藥物穿過血腦屏障時所麵臨(lin) 的挑戰。

　　血腦屏障到底是什麽(me) “銅牆鐵壁”，讓藥物分子如此難以逾越？

　　“通俗來講，血腦屏障就是大腦的‘大門’。”南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室研究員薛雪介紹，血腦屏障是人類重要的自我保護機製之一，它由腦毛細血管內(nei) 皮細胞、神經膠質細胞和脈絡叢(cong) 構成，僅(jin) 允許特定類型的分子從(cong) 血液進入大腦神經元和其他周圍細胞，可以阻止多種有害物質進入腦組織。大腦作為(wei) 人體(ti) 的“機密重地”，掌控著人體(ti) 的多項重要功能，血腦屏障能夠阻擋血液中的有害物質，保護腦組織的安全。但這也意味著，它同時阻止了大多數小分子藥物、大分子肽、蛋白質以及基因藥物等進入大腦，嚴(yan) 重限製了神經中樞係統疾病的治療。

　　納米顆粒“攻陷”血腦屏障送藥

　　如何跨越血腦屏障將藥物遞送到腦內(nei) 作用於(yu) 病灶，成為(wei) 醫學界麵臨(lin) 的棘手難題。

　　今年年初，《科學》子刊《科學進展》發表了一篇研究論文，哈佛醫學院和麻省理工學院的科學家們(men) 利用納米顆粒突破血腦屏障，為(wei) 解決(jue) 藥物進入大腦的難題提供了一種富有潛力的新方法。

　　該研究團隊發現，創傷(shang) 性腦損傷(shang) 相關(guan) 的繼發性損傷(shang) ，可能導致阿爾茨海默病、帕金森病，以及其他神經退行性疾病。之前開發的在創傷(shang) 性腦損傷(shang) 後將治療藥物遞送進入大腦的方法，依賴於(yu) 創傷(shang) 後血腦屏障暫時被破壞的短時間窗口，在血腦屏障修複後，就缺乏有效的藥物遞送工具了。而科學家研發的這一納米顆粒遞送平台，不僅(jin) 可以用於(yu) 遞送蛋白抑製劑，還可以用於(yu) 遞送包括抗生素、抗腫瘤藥、神經肽等在內(nei) 的多種藥物。該研究團隊表示，雖然這項成果是使用創傷(shang) 性腦損傷(shang) 模型來探索和開發的，但是基本上神經係統疾病都可以從(cong) 這項工作中受益。

　　3月10日，在《科學》子刊《科學轉化醫學》上，來自美國西北大學的研究人員發文稱，他們(men) 開發了一種球形核酸藥物，這種藥物由核心的納米顆粒與(yu) 靶向小分子幹擾RNA（siRNA）結合而成，通過精確設計納米顆粒表麵的活性劑以及受體(ti) ，藥物能在靜脈注射全身給藥後穿越血腦屏障，促進腫瘤細胞的死亡。

　　“這些表麵活性劑以及受體(ti) 就像納米載體(ti) ‘士兵’攻陷血腦屏障這座‘城牆’的‘兵器’，通過篩選合適的‘兵器’以及攜帶‘兵器的數量’，納米載體(ti) ‘士兵’成功實現了最大程度的siRNA包載和血腦屏障的跨越效率，從(cong) 而對受損大腦達到良好的治療效果。”薛雪介紹。

　　同樣是利用納米顆粒作為(wei) 載體(ti) ，薛雪團隊開發了一種半乳糖修飾的“三重相互作用”穩定的聚合siRNA納米藥物，利用禁食和補充葡萄糖控製血糖變化這種生物策略，觸發腦血管內(nei) 皮細胞上的葡萄糖轉運蛋白1（Glut1）循環，Glut1特異性識別聚合siRNA納米藥物，通過轉運蛋白介導的胞吞作用，使聚合siRNA納米藥物從(cong) 腦血管內(nei) 皮細胞腔麵遷移到基底麵，增強siRNA在血腦屏障中的遞送。

　　“研究表明，聚合siRNA納米藥物具有良好的血液穩定性，可以通過血糖控製的Glut1介導的轉運有效地穿透血腦屏障。”薛雪介紹，為(wei) 了迷惑血腦屏障的“守衛”，增加通過效率，研究團隊還增加了偽(wei) 裝，把聚合siRNA納米藥物偽(wei) 裝成紅細胞膜。

　　業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家表示，目前使用納米顆粒作為(wei) 載體(ti) 向大腦遞送藥物的研究頗具前景，科學家們(men) 也對納米顆粒突破血腦屏障寄予了厚望。

　　距離臨(lin) 床應用還有很長的路要走

　　不過目前大部分納米顆粒技術還停留在動物實驗階段，很多機製還不是特別清楚，其臨(lin) 床應用的安全性也被科學家質疑。比如采用金等金屬作為(wei) 納米顆粒載體(ti) ，短期使用可能沒有問題。但是治療阿爾茨海默病、帕金森病等疾病，可能需要患者長期用藥，日積月累的金元素富集在大腦中，以何種途徑從(cong) 人體(ti) 中代謝出來是個(ge) 問題。

　　近年來，天津大學常津教授團隊另辟蹊徑，利用由人體(ti) 血清白蛋白做成的納米顆粒攜帶藥物，嚐試把藥物從(cong) 鼻腔滴入，繞開血腦屏障“抄近路”進入大腦，為(wei) 藥物治療大腦疾病找到了一條“捷徑”。

　　該團隊抓住目前公認的誘發阿爾茨海默病的可能因素，即金屬離子聚集觸發的Aβ澱粉樣沉積和乙酰膽堿失衡，提出需要一種既能抑製和減少金屬離子聚集，又能同時調節乙酰膽堿失衡的聯合治療方法實現該病的治療。

　　在現有藥物中，研究團隊選取了氯碘羥喹和多奈呱齊兩(liang) 種藥物，把它們(men) 裝進由人血清白蛋白做成的納米顆粒。“我們(men) 研製的納米顆粒具有良好的生物安全性。”該研究團隊研究人員武曉麗(li) 介紹，為(wei) 了跨越鼻腔黏膜這道天然屏障靶向治療病灶，研究人員還在納米顆粒上添置了兩(liang) 種特別的“小裝備”：一種是可跨越鼻黏膜的跨膜肽（TAT），它可以提高納米顆粒跨過鼻黏膜的效率；另一種是靶向製劑神經節苷脂（GM1），它可以幫助已穿過鼻黏膜的藥物快速聚集到腦內(nei) 病變部位。

　　研究結果顯示，該人血清白蛋白藥物遞送納米係統可顯著提高治療藥物的入腦效率和腦內(nei) 滯留能力。阿爾茨海默病小鼠模型顯示，該納米藥物可改善神經元形態學改變，挽救記憶障礙，減緩疾病的發病進程。

　　“未來可以把納米顆粒作為(wei) 一個(ge) 載體(ti) 平台，攜帶多種藥物。同時在納米顆粒上裝載各種靶向，使得給藥更加精準。”武曉麗(li) 介紹，其所在的研究團隊目前將納米技術與(yu) 靶向控釋、光遺傳(chuan) 學、聲遺傳(chuan) 等技術相結合，合成了多種具有優(you) 異特性的納米材料，並自主研發了一係列多模態探針引導的可視化納米藥物，可應用於(yu) 多種疾病的可視化治療。

　　雖然各項技術離真正應用於(yu) 臨(lin) 床還有很長的路要走，但可以說，納米顆粒已開啟向大腦遞藥的新征程。


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