如何穿越血脑屏障？“特洛伊木马”来帮忙

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血脑屏障是血液和大脑之间的一堵边界墙，管控着进入大脑的各种分子，阻止了大多数潜在的神经保护化合物到达大脑，这也是中枢神经系统疾病难以治疗的原因。

近日，美国哥本哈根大学的研究人员在《自然通讯》杂志上发表论文称，在一项包含清醒小鼠的活体研究中，他们直接观察了纳米脂质体药物载体如何穿过血脑屏障，将药物递送到大脑。他们还在整个系统中对这些纳米颗粒进行了跟踪和监测。

“在这项研究之前，我们并不了解活体大脑的血脑屏障中发生了什么，以及为何有些纳米颗粒能够穿越而另一些不能。我们的研究提供了纳米颗粒进入大脑的直接证据，并描述了它发生的原因、时间和地点。”神经科学系的助理教授Krzysztof Kucharz解释。

在本次研究中，研究人员使用双光子成像技术解构了血脑屏障，打开了血脑屏障“黑盒子”，并获得了纳米颗粒穿过血脑屏障的路径图。“我们展示了哪些血管节段能够允许纳米颗粒进入大脑。而且我们能够在单个纳米颗粒水平上进行监测，这将帮助科学家们开发更安全有效的治疗方法，”Krzysztof Kucharz说。

“装载着神经保护药物的纳米颗粒就像特洛伊木马一样，它们会被内皮细胞识别，并通过血脑屏障进入大脑。这种方法目前已经在许多神经系统疾病的临床和临床前试验中得到验证。然而，纳米颗粒进入大脑的水平仍然很低，需要改进才能具备临床意义。因此，为了优化纳米颗粒给药，我们必须了解纳米颗粒如何与血脑屏障互动，这也是我们的研究的主要意义。”Kucharz说。

新研究表明，靶向大脑的纳米颗粒会被毛细血管和小静脉中的内皮细胞接收，而内皮细胞是血脑屏障中负责“看门”的细胞。Kucharz说：“不同血管类型的内皮结构和功能不同，但关于药物输送的研究一直忽视了这一点，它是否或如何影响药物输送，研究者一直都不清楚。”这次，研究人员终于发现，纳米颗粒主要通过大血管（小静脉）进入大脑，这些大血管被血管周隙包围（而非毛细血管），这样的结构也更利于纳米颗粒离开内皮进入大脑。“我们的结果挑战了之前的观点，即认为毛细血管构成了纳米颗粒进入大脑的主要位点。相反，小静脉才是将纳米颗粒有效输送到大脑的靶点。”

这项研究为未来设计新的药物递送系统提供了极具价值的信息。总体而言，它有望为有效治疗神经系统疾病带来巨大的飞跃。

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编译：花花 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《自然通讯》

期刊编号：2041-1723

原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/uoc--ath070921.php

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