“纳米马达”突围血脑屏障,或为帕金森病治疗带来新曙光

B站影视 欧美电影 2025-09-24 15:55 1

摘要:帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)一直被称为“最折磨人的慢性疾病之一”。它不仅让患者身体逐渐僵硬、动作迟缓,还常伴随颤抖、记忆障碍,严重影响生活质量。更令人无奈的是,尽管医学界对帕金森的研究已持续数十年,但真正能有效阻止或逆转病情进展的

帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)一直被称为“最折磨人的慢性疾病之一”。它不仅让患者身体逐渐僵硬、动作迟缓,还常伴随颤抖、记忆障碍,严重影响生活质量。更令人无奈的是,尽管医学界对帕金森的研究已持续数十年,但真正能有效阻止或逆转病情进展的治疗手段依然有限。

最新发表在 Science Advances 的一项研究,或许为这一困境打开了新窗口。南京师范大学团队开发出了一种具备“趋化导航”功能的伴侣纳米马达(Chaperone Nanomotors, CNMs),它们不仅能突破血脑屏障(BBB),还能精准抵达帕金森病变区域,修复蛋白错误折叠,抑制神经炎症,从而改善小鼠的运动和记忆功能。

这意味着,未来我们或许真的能利用“纳米机器人”来治疗帕金森。

人体内的蛋白质就像“精密机器”,它们需要正确折叠成特定的三维结构才能发挥功能。一旦折叠出错,就会像“零件变形”一样,引发连锁反应。

在帕金森病中,关键元凶是α-突触核蛋白(α-synuclein,简称α-syn)。当它在神经元中异常聚集,就会形成有毒纤维,逐渐杀死神经细胞,引发运动障碍。这一过程被认为是帕金森发病的核心机制。

通常,细胞内的**分子伴侣(chaperones)**可以帮助蛋白质维持正确折叠,避免错误聚集。但在帕金森病环境下,这一保护系统本身也受损,使得错误折叠问题雪上加霜。

因此,科学家们提出了一个思路:能否人为补充或设计“人工伴侣”,来修复蛋白质折叠?

这就是所谓的纳米伴侣(nanochaperones)。然而,以往的尝试往往卡在两大难题:

血脑屏障(BBB)拦截:药物难以进入大脑;缺乏精准靶向:即使进了脑子,也很难准确找到病灶区域。

研究团队巧妙地借助了帕金森病灶的一个典型特征:诱导型一氧化氮合酶(iNOS)过度表达。这会在大脑中形成独特的化学梯度。

CNMs正是利用这一梯度实现“趋化导航”,其设计包括三大模块:

靶向模块:含有精氨酸衍生物,能感应iNOS梯度并产生一氧化氮(NO),推动纳米马达向病灶运动;识别模块:携带短肽片段(βsyn36),能精准识别并结合α-syn聚集体;调控模块:通过温敏疏水微区稳定蛋白,防止继续错误折叠。

可以把CNMs想象成一支“特种部队”:

利用病灶释放的“化学信号”找到目标;靠“推进器”穿过血脑屏障;用“精准武器”抓住有毒蛋白;释放NO激活降解酶(MMP-2),同时减少氧化应激和炎症。

最终,它们既能清除已有的α-syn聚集物,也能阻止新的错误折叠,同时修复细胞环境。

研究人员先在细胞模型中测试CNMs:

更令人兴奋的是小鼠实验。科学家在MPTP诱导的帕金森模型小鼠中注射CNMs,结果显示:

CNMs能在1小时内快速积累于大脑,特别是中脑黑质(PD病灶核心区域);运动协调测试中,小鼠从“爬杆迟缓、行动笨拙”恢复到接近正常水平;记忆测试(Morris水迷宫)中,逃生时间从28秒缩短至7秒,空间记忆显著改善。α-syn聚集量下降 84.4%,几乎恢复到健康水平;神经炎症标志物(活化小胶质细胞、ROS水平)显著下降;伴侣蛋白HSP70水平恢复,显示内源性保护系统被修复。

换句话说,这种“纳米马达”不仅清理了垃圾,还帮大脑重建了“自我修复工厂”。

四、突破与意义

这项研究的突破性在于:

首创趋化驱动策略:利用iNOS梯度“指路”,解决了纳米药物靶向性差的问题;一体化治疗机制:集靶向、识别、修复于一身,既能清除病理蛋白,又能恢复细胞环境;显著的动物疗效:运动、记忆、病理均有改善,远超以往单一干预策略。

这为帕金森病治疗提供了全新的思路:不再是单纯补充多巴胺,而是从根源修复蛋白质错误折叠

虽然结果令人振奋,但距离临床应用仍有几道关口:

长期安全性:纳米材料是否会在人体长期累积?大规模生产:如何稳定、低成本地合成这些复杂的纳米马达?个体差异:不同患者的病灶环境差异,是否会影响趋化效率?

未来,研究团队计划进一步优化结构,测试在非人灵长类动物中的疗效,并探索与现有药物联合的可能性。

结语

科幻电影里,纳米机器人穿梭人体、精准修复病灶的场景曾让人觉得遥不可及。而如今,科学家们真的造出了能“穿越血脑屏障”的纳米马达,并在帕金森小鼠身上取得了近乎治愈的效果。

或许在不久的将来,帕金森患者不再只能依赖药物对症,而是能通过这种“智能纳米特工”从源头扭转病情。

这不仅是对帕金森病的一次突破,更是人类与神经退行性疾病抗争的新篇章。

参考文献
Wang et al., Chaperone nanomotors with chemotactic ability for the treatment of Parkinson’s disease, Science Advances, 11, eadw1061 (2025).

来源:自在桐风

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