原文始发于微信公众号(药时代):Science子刊:以神经递质“伪装”,开发新型跨越血脑屏障给药系统
在治疗神经退行性疾病、脑肿瘤、脑部感染和中风等中枢神经疾病中一直存在一个痛点:由于血脑屏障的作用,大部分药物无法进入大脑中。一直以来,关于改变血脑屏障通透性促进药物被大脑吸收的研究很多,但也存在一些很大的弊病。通过生化手段、超声手段破坏血脑屏障后促进药物进入的同时促进外周血液中的血浆蛋白渗入,引起神经毒性、血管病变。
通过载体工具将药物输送到大脑中被认为是有前途且用途广泛的大脑输送系统。近几十年来,随着科学技术的快速发展,研究人员开发了病毒、外泌体、分子特洛伊木马(把药物“伪装”成脂肪酸的样子,肿瘤受体接触到这种药物后可以进入细胞)、纳米颗粒制剂等载体工具。
神经递质是内源性化学物质,可促进神经传递,部分可通过血脑屏障,研究人员将目光转移到神经递质上,寻求安全、有效的大脑给药途径。
最近,美国塔夫茨大学生物医学工程系许巧兵副教授在Science Advances杂志上发表文章开发出一种新型大脑药物输送工具——神经递质类脂化合物,可以实现快速、高效将药物输送到大脑中,更为重要的是通过简单外周注射就可以完成。
研究人员利用简单的迈克尔加成反应,合成了一系列包含色胺,苯乙胺和苯乙醇胺的神经递质类脂,分别命名为NT1、NT2、NT3。他们将包含NT1、NT2、NT3的纳米荧光颗粒注射到小鼠的尾静脉中,通过荧光检测发现只有NT1出现在大脑组织中,表明这种类脂可以通过血脑屏障。
两性霉素B(AmB) 为经典的多烯类抗真菌药物,是治疗重度全身性真菌感染的金标准,但是由于血脑屏障的限制作用,并不能治疗大脑真菌感染。因此研究人员选取AmB测试NT1的实用性,将AmB包裹在NT1中通过质谱检测技术发现在大脑组织中发现了大量AmB,这表明NT1可将AmB运输到大脑中。
反义寡核苷酸治疗是目前基因治疗的主要手段之一,应用前景广泛。大部分所有的反义寡核苷酸治疗药物都不能够穿过血脑屏障,此外靶细胞的膜结构也是限制反义核苷酸药物发挥作用的重要原因。研究人员通过NT1将Tau蛋白反义核苷酸药物包裹后注射在小鼠尾静脉后,发现小鼠大脑中Tau蛋白明显降低,这就表明Tau蛋白反义核苷酸药物透过血脑屏障进入大脑中发挥作用。
总的来说,本文开发的新型大脑药物传递工具不仅能够促进药物从外周迅速进入到大脑中,而且能够实现对神经元进行操纵。
参考文献:
1.Ma et al., Sci. Adv. 2020; 6,Neurotransmitter-derived lipidoids (NT-lipidoids) for enhanced brain delivery through intravenous injection
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