血脑屏障修复技术突破：纳米药物成功逆转小鼠阿尔茨海默病症状

AI科技 2025年10月07日 19:06 0 admin

信息来源：https://interestingengineering.com/science/nanoparticles-reverse-alzheimers-mice

加泰罗尼亚生物工程研究所与四川大学华西医院的联合研究团队开发出一种革命性的纳米治疗技术，通过修复血脑屏障功能成功逆转了小鼠模型中的阿尔茨海默病症状。这一突破性成果挑战了传统直接靶向神经元的治疗理念，为全球超过5500万阿尔茨海默病患者带来了新的希望。

该研究发表在《信号转导与靶向治疗》期刊上，展示了一种名为"超分子药物"的创新纳米颗粒技术。与传统纳米载药系统不同，这种纳米颗粒本身就具备治疗功能，无需携带其他药物分子。更重要的是，它采用了全新的治疗策略：不直接作用于受损的神经元，而是专注于恢复大脑血管系统的正常功能。

实验结果令人振奋。接受治疗的18个月大小鼠（相当于90岁人类）在经过纳米药物治疗后，恢复了年轻健康小鼠的行为表现。这种长期疗效的实现源于成功重建了大脑的废物清除系统，打破了阿尔茨海默病的病理性恶性循环。

血管系统：被忽视的治疗靶点

用纳米颗粒处理后12小时小鼠大脑的光片荧光显微镜图像（左）。小鼠大脑未用红色的Aβ斑块处理。（右）。加泰罗尼亚生物工程研究所（IBEC）

长期以来，阿尔茨海默病的研究主要集中在神经元损伤和淀粉样蛋白斑块的直接清除上。然而，这项研究将注意力转向了大脑的血管系统，特别是血脑屏障这一关键结构。血脑屏障作为大脑与血液循环之间的选择性屏障，不仅保护大脑免受外界毒素侵害，还负责调节营养物质的输入和废物的排出。

在阿尔茨海默病的发展过程中，血脑屏障的功能逐渐受损，导致有害蛋白质如淀粉样蛋白-β在大脑中异常积累。这种积累进一步损害血管功能，形成恶性循环。研究团队正是针对这一机制，开发出能够重新激活血脑屏障清除功能的纳米治疗技术。

实验中使用的小鼠模型经过基因改造，能够过量产生淀粉样蛋白-β，并表现出类似人类阿尔茨海默病的认知功能衰退。研究人员仅给予三次超分子药物治疗，随后持续监测疾病进展。令人惊讶的是，注射后仅一小时，大脑内的淀粉样蛋白-β含量就减少了50-60%。

第一合著者陈君阳表示："这种快速的清除效果超出了我们的预期，证明了血管途径在阿尔茨海默病治疗中的巨大潜力。"

分子开关机制的精确调控

这种纳米药物的核心机制在于重新激活LRP1蛋白的功能。在健康大脑中，LRP1蛋白扮演着"分子看门人"的角色，负责结合淀粉样蛋白-β并将其通过血脑屏障转运到血液中进行清除。然而，在阿尔茨海默病患者中，这一转运系统经常出现堵塞或退化。

超分子药物通过模拟LRP1的天然配体，与淀粉样蛋白-β结合并引导其穿越血脑屏障。这一过程不仅直接清除了有害蛋白质，更重要的是重新激活了整个清除系统，恢复了血管作为废物清除通道的自然功能。

纳米颗粒的设计经过精确优化，包括特定的尺寸和表面配体配置。这种精确的分子工程确保了药物能够有效靶向血脑屏障的转运系统，同时避免对正常脑组织造成损害。

IBEC研究员洛雷娜·鲁伊斯·佩雷斯总结道："我们的研究在实现快速淀粉样蛋白-β清除、恢复血脑屏障健康功能以及显著逆转阿尔茨海默病病理方面展现出卓越功效。"

临床转化的前景与挑战

这项研究的成功为阿尔茨海默病的临床治疗提供了全新思路。目前，全球有超过5500万人患有痴呆症，其中阿尔茨海默病占据主导地位。仅在美国就有超过670万患者，预计这一数字将随着人口老龄化持续增长。

传统的阿尔茨海默病药物开发面临着极高的失败率，主要原因是过度关注症状的表面处理而忽视了根本的生理机制。这种血管靶向的治疗策略可能为突破现有瓶颈提供关键契机。

然而，从动物实验到临床应用仍面临诸多挑战。纳米药物的安全性评估、大规模生产工艺的建立、以及在人体中的药代动力学研究都需要大量时间和资源投入。此外，人类血脑屏障的复杂性可能超出小鼠模型，需要更深入的机制研究来确保疗效的可重复性。

研究团队已经开始筹划临床前研究的下一阶段工作，包括在灵长类动物模型中验证疗效和安全性。他们预计在未来3-5年内开展人体临床试验，为这种革命性疗法的最终临床应用铺平道路。

这项突破性研究不仅为阿尔茨海默病治疗开辟了新方向，也为其他神经退行性疾病的治疗提供了重要启示。随着对血脑屏障功能认识的深入，基于血管系统的治疗策略可能成为神经疾病治疗的重要发展趋势。

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