Adv Sci|重庆医科大学秦新月/曹阳/张融融团队开发缺血性卒中新策略:小胶质细胞膜伪装的溶栓脑保护一体化纳米平台

学术   2024-11-19 00:00   上海  


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︱罗晓琴

审阅︱秦新月,曹阳,张融融

责编︱王思珍


缺血性卒中具有高发病率、高死亡率、高致残率、高复发率、高经济负担五大特点,已成为严重危害我国国计民生的重大公共卫生问题。目前基于组织型纤溶酶原激活剂tissue-type plasminogen activator,tPA)静脉溶栓和血管内治疗的血管再通治疗仍是国内外权威指南推荐的急性缺血性脑卒中治疗的主要方法,但其使用受时间窗和并发症等的限制,而被积极探索的脑保护剂也面临临床转化的困境。基于具有靶向性、可控释性及生物相容性的纳米材料,设计联合溶栓和脑保护治疗的新策略对解决上述瓶颈具有巨大优势。

近期,重庆医科大学附属第一医院神经内科秦新月张融融团队与重庆医科大学附属第二医院超声科曹阳团队合作在Advanced Science上发表了题为“Artificial Microglia Nanoplatform Loaded With Anti-RGMa in Acoustic/Magnetic Feld for Recanalization and Neuroprotection in Acute Ischemic Stroke”的文章,研究报道了一种用于缺血性脑卒中靶向治疗的一体化血管再通和脑保护治疗的纳米平台(MiCM-NPs(图4


首先在高分子聚合物PLGA中装载相变材料全氟己烷(PFH)、磁性Fe3O4纳米粒和脑保护剂抗RGMa抗体(RGMaAb),然后在其外包覆小胶质细胞膜。在栓塞性卒中模型(eMCAO)小鼠中,MiCM-NP在小胶质细胞膜和磁场的引导下,靶向至血栓部位及脑缺血区域。在外源性磁场和低强度聚焦超声(LIFU)的作用下:PFH发生相变,Fe3O4前进和旋转破坏血栓,同时释放RGMaAb发挥脑保护作用,减少血脑屏障破坏,抑制反应性星形胶质细胞增生,促进小胶质细胞M2极化,减少梗死体积,促进神经功能恢复。

该研究首先通过双乳化法将PFHFe3O4RGMaAb装载在PLGA上,然后提取激活状态下的小胶质细胞膜包覆PLGA载药纳米粒,制备声磁响应纳米载药平台MiCM-NPs。对其进行相关表征分析(图1结果证实RGMaAb等的成功装载以及小胶质细胞膜的成功包覆,并且保留了小胶质细胞膜的相关蛋白如TMEM119CX3CR1


1. MiCM-NPs的表征


随后评估了该纳米平台在体内外的显像效果。结果表明该纳米平台在大鼠颈动脉栓塞模型中具有良好的超声、光声成像能力。然后检测了MiCM-NPs在体内外(氧糖剥夺小鼠脑微血管内皮细胞模型、eMCAO小鼠)的靶向性,结果表明其对卒中后受损血管内皮细胞、血栓部位等缺血区域有良好的靶向性。


接着进行了该纳米平台的血管再通研究验证,结果表明,颈动脉栓塞大鼠在外源性磁场和LIFU处理后,纳米平台可安全有效开通被血栓阻塞的血管(图2


2. MiCM-NPs的血管再通作用


接着在eMCAO小鼠模型中验证了MiCM-NPs的治疗效果。结果表明MiCM-NPs可有效减少小鼠脑梗死体积,恢复神经功能(图3

3.MiCM-NPs的脑保护作用


最后进一步探讨了其脑保护作用机制,结果表明MiCM-NPs可减少eMCAO小鼠血脑屏障破坏、抑制反应性星形胶质细胞增生,促进小胶质细胞M2极化(图4

4 .MiCM-NPs的脑保护作用机制


文章结论与讨论,启发与展望

本研究设计并制备了一种仿生小胶质细胞膜伪装的声磁响应纳米载药平台,用于一体化血管再通和脑保护治疗缺血性卒中。构建的纳米粒装载磁性颗粒Fe3O4、相变材料PFH和脑保护剂RGMaAb。在卒中动物模型中,该纳米平台可靶向至缺血区域,在外源性LIFU和磁场的作用下实现物理溶栓和释放脑保护剂,减少脑梗死体积,促进神经功能恢复,同时该纳米平台又具备超声/光声显像能力。总之,本研究介绍了一种基于纳米的缺血性卒中靶向一体化治疗新策略,为缺血性卒中的治疗提供新方向。


原文链接:http://doi.org/10.1002/advs.202410529


作者和课题组简介及基金支持:该研究得到了国家自然科学基金、重庆市教育委员会、重庆市科学技术局、重庆医科大学附属第一医院研究基金等项目的支持。


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编辑︱王思珍
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