腦神經(jīng)元線粒體靶向膠束在減輕氧化應(yīng)激延緩阿爾茲海默癥的應(yīng)用
瀏覽次數(shù):2101 發(fā)布日期:2020-4-15
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【VISQUE應(yīng)用案例】2.腦神經(jīng)元線粒體靶向膠束用于減輕氧化應(yīng)激延緩阿爾茲海默癥
編輯:Biotimestech-Leo
線粒體功能障礙是阿爾茲海默病(AD)的早期病變,可用來指示AD的發(fā)生和發(fā)展,因此可以作為AD早期病變的有效藥物作用靶點,中樞神經(jīng)元中的線粒體比非神經(jīng)元細(xì)胞更容易受到氧化損傷,因此,如何將抗氧化劑特異性遞送到受損的中樞神經(jīng)元線粒體中,是對AD治療效果的關(guān)鍵。本文中,作者制備了神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(NCAM)模擬肽C3和三苯基膦陽離子TPP共修飾的PEG-PLA膠束——CT-NM,包載了白藜蘆醇的CT-NM可以有效減輕神經(jīng)細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng),保持線粒體分裂和融合的動態(tài)平衡。這種靶向的膠束通過上調(diào)去乙;1的表達(dá),減少淀粉樣沉積物以及Tau蛋白過度磷酸化,抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞的增值,保護(hù)了突觸,并最終使APP/PS1轉(zhuǎn)基因鼠的認(rèn)知功能恢復(fù)到野生型小鼠水平。實驗證明通過靶向遞送抗氧化劑,逆轉(zhuǎn)神經(jīng)元細(xì)胞線粒體功能障礙,可以有效延緩AD的發(fā)生和發(fā)展,為AD的治療提供了一種新的思路。
Figure 1.(a)使用NCAM模擬肽C3和TPP共修飾膠束用于逆轉(zhuǎn)線粒體功能障礙的模擬圖;(b)NCAM在不同細(xì)胞系中的表達(dá);(c)未修飾以及C3或者配合TPP單獨修飾后的膠束和兩者同時修飾后的膠束的尺寸分布和電動電勢;(d)不同的白藜蘆醇包載的膠束的特征;(e)四種不同膠束的電鏡圖像;(f)CT-NM的臨界膠束濃度;(g)四種膠束和神經(jīng)細(xì)胞HT22在37℃孵育48h,得到體外毒性數(shù)據(jù);
Figure 2.具有神經(jīng)細(xì)胞線粒體靶向的CT-NM;铙w注射NM/DiR,T-NM/DiR,C-NM/DiR,以及CT-NM/DiR后一小時的活體成像圖(a)和腦部的平均熒光強(qiáng)度(b);在APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠皮下注射CT-NM/Cou-6(0.5mg Cou-6/kg)后使用激光共聚焦顯示CT-NM在海馬(c)和皮質(zhì)(d)中的分布;(e)不同時間培養(yǎng)后Cou-6負(fù)載的CT-NM在Neuro-2a中的熒光分布圖;(f)8h培養(yǎng)后的不同的Cou-6負(fù)載的膠束在Neuro-2a中的熒光分布;
總結(jié):
作者發(fā)現(xiàn)了一種用白藜蘆醇包載的可以靶向神經(jīng)細(xì)胞線粒體的膠束(CT-NM/Res)。高濃度的白藜蘆可以將CT-NM/Res靶向遞送進(jìn)腦部細(xì)胞的線粒體來有效清除線粒體的ROS從而減少氧化應(yīng)激反應(yīng)。CT-NM/Res可以重新平衡線粒體的分裂和融合,減少Aβ的沉積和Tau蛋白的磷酸化,并上調(diào)SIRT1的表達(dá),減少神經(jīng)膠質(zhì)的增多和炎癥反應(yīng),降低神經(jīng)元的損傷和突觸的受損,并修復(fù)APP/PS1轉(zhuǎn)基因鼠的記憶功能。
文章的第一作者為復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院楊鵬碩士,復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院的張奇志教授和陸偉教授為該文章的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(81473150 、81273461),國家自然科學(xué)基金重點項目(81690263)和上海市自然科學(xué)基金(19ZR1406200)的支持。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119844
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