研究人员创造了一种神经递质脂质混合物 可以帮助治疗药物穿过小鼠的血脑屏障

马萨诸塞州梅德福德/萨默维尔(2020年7月24日)——塔夫茨大学工程学院的生物医学工程师开发出了基于脂质的微小纳米颗粒，这些纳米颗粒与神经递质结合，有助于在血液中携带药物、大分子甚至基因编辑的蛋白质。脑屏障并进入小鼠大脑。今天发表在《科学进展》上的这项创新技术可以克服目前在向中枢神经系统输送治疗剂时遇到的许多限制，并开辟了使用其他治疗剂的可能性，否则这些治疗剂不能进入大脑。

塔夫茨大学生物医学工程副教授和该研究的通讯作者徐乔冰说：“我们方法的优势在于它的强大通用性和相对非干扰性。”“我们可以通过将各种分子包装到基于脂质的纳米颗粒中来输送它们，而无需对药物本身进行化学修饰。我们还可以实现跨血脑屏障的输送，而不会破坏屏障的完整性。”

徐警告说，需要更多的研究和临床试验来确定这种分娩方式在人体内的有效性和安全性。

血屏障由排列在脑血管中的一层内皮细胞组成，只有经过高度选择的一组分子被允许从血流中通过，进入脑神经元和其他细胞周围的液体。有效穿越屏障进入大脑一直是医学领域的长期挑战。

神经退行性疾病、脑肿瘤、脑部感染和中风的治疗受到限制，因为很难将小分子和大分子(如肽和蛋白质)安全地输送到大脑中。目前的方法，如直接注射或打破屏障使其“泄漏”，充满了风险，包括感染，组织损伤和神经毒性。使用修饰病毒和单克隆抗体等载体向大脑运送货物具有局限性，包括生产成本和安全性。其他载体，如纳米粒子、纳米胶囊和聚合物，也显示出了前景，但确保输送所需的修改可能很复杂。

研究作者利用了一些神经递质具有进入整个大脑所需的化学“护照”这一事实。通过将脂质(lipoid)分子附着到神经递质上，产生的NT- lipoid可以被整合到脂质纳米粒子(LNP)中——脂质的微小气泡可以包裹其他分子，特别是治疗药物。LNP可以通过静脉注射并将药物运送到血脑屏障，而NT脂质则可以帮助LNP将药物运送穿过屏障。然后，LNP可以与大脑中的神经元和其他细胞融合，以提供其治疗有效载荷。

使用含有NT脂质的LNP，研究人员成功地将其输送到小鼠的大脑中：

一种小分子抗真菌剂，两性霉素B；

含有tau反义寡核苷酸的大分子，可抑制与阿尔茨海默病相关的Tau蛋白的产生；和

基因蛋白GFP-Cre被编辑。

研究人员观察到减少tau蛋白的影响，以及基因编辑蛋白进入神经元的直接证据。研究人员表示，事实上，后者是通过静脉注射递送的神经元中基因组编辑的第一个证据。

虽然还需要更多的研究和临床试验，但这种给药方式可能是中枢神经系统药物给药的便利性和普遍应用方面的重大进步。塔夫茨大学的研究人员发现，向许多LNP品种中添加NT-脂质可以使它们透过血脑屏障。这意味着，可以优化LNP的脂质长度和比例，以包装从小分子到DNA到大酶复合物的不同类型的药物，然后通过添加NT-脂质，可以提供相同的血脑屏障通透性。

塔夫茨大学徐实验室的博士后研究员马说：“这种方法简单、有效，可能会有广泛的应用——我们可以修改药物的容器，加入NT样脂质，就像我们标记了地址一样，将它们输送到大脑。”“我们预计，由于有限的交付，我们最终将尝试使用以前被认为不切实际的各种神经疗法，”徐实验室的研究生刘阳说。马和杨是这项研究的第一作者。

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