成果发表|赵国光教授团队:巨噬细胞膜仿生纳米递送系统靶向炎症微环境治疗癫痫,发表在Theranostics杂志

科室新闻 2024-10-12

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doi:10.7150/thno.99260

2024年10月,首都医科大学宣武医院神经外科赵国光教授团队在《Theranostics》(JCR分区Q1,IF:12.4)期刊上发表了题为“Macrophage membrane?biomimetic nanoparticles target inflammatory microenvironment for epilepsy treatment”的研究论文。首都医科大学宣武医院神经外科赵国光教授、中心实验室李玉皓教授和南开大学化学学院李文友教授为通讯作者,首都医科大学宣武医院-南开大学联合培养博士生耿超为第一作者。

关键词:癫痫、巨噬细胞膜仿生纳米颗粒、炎症、药物递送

癫痫的临床治疗面临着诸多挑战,现有的抗癫痫药物(AEDs)往往难以有效控制癫痫发作。一方面,AEDs的有效性常受到血脑屏障(BBB)的限制;另一方面,AEDs仅针对异常的神经电活动,忽视了癫痫发生过程中炎症微环境的改变。近年来,死亡相关蛋白激酶1(DAPK1)被认为在神经疾病的病理过程中发挥重要作用,成为治疗癫痫的潜在靶点。然而,现有的DAPK1抑制剂TC-DAPK6存在亲水性差、血脑屏障渗透性不足和半衰期短等问题,限制了其治疗应用。为此,本研究创新性地开发了一种巨噬细胞膜仿生纳米递送系统(MA@RT-HMSNs)。具体来说,将TC-DAPK6和罗丹明B封装在中空介孔二氧化硅纳米载体(HMSNs)中,并在其表面涂覆巨噬细胞膜。本研究证明了MA@RT-HMSNs能够有效地穿过血脑屏障并精确地将TC-DAPK6递送至癫痫病灶的炎症部位。巨噬细胞膜涂层赋予MA@RT-HMSNs更高的稳定性及更大的细胞摄取量,显著增强了TC-DAPK6的生物利用度。研究表明,MA@RT-HMSNs不仅缓解了炎症微环境,而且减轻了神经元死亡,抑制了神经元兴奋性和胶质增生,在急性和慢性癫痫模型中均展现出良好的治疗效果。

总之,本研究构建的仿生纳米递送系统MA@RT-HMSNs为癫痫的精准治疗提供了全新方案,展示了靶向炎症病灶并抑制DAPK1的抗癫痫潜力,为癫痫治疗开辟了新的途径。

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 图1. 巨噬细胞膜仿生纳米递送系统(MA@RT-HMSNs)的合成及其在癫痫治疗中的作用机制

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图2. 巨噬细胞膜仿生纳米递送系统(MA@RT-HMSNs)在癫痫模型中的治疗作用

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第一作者

耿超

首都医科大学宣武医院-南开大学联合培养

2021级生物化学与分子生物学专业 博士研究生

主要研究方向为纳米材料在癫痫治疗中的应用以及癫痫的病理机制研究。以第一/共同第一作者在Theranostics、Molecular Neurobiology、Communications Biology、Aging-US等杂志发表论文数篇。

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通讯作者

赵国光

首都医科大学宣武医院

主任医师 二级教授 北京学者 博士研究生导师

现任首都医科大学宣武医院院长、国家神经疾病医学中心主任、国家卫健委脑损伤评价与质控中心主任、首都医科大学宣武医院神经外科立体定向与功能性脑病中心主任。

赵国光教授长期从事功能性脑疾病的诊疗与转化研究。以通讯作者身份在Lancet Public Health、Nat. Commun.、Alzheimers. Dement.、Sci. Bull.、Mol. Psychiatry 等专业期刊发表论文80余篇。主持“科技创新2030--脑科学与类脑研究”重大项目及其他国家级重点攻关计划4项。以第一完成人身份获得中华医学科技奖一等奖、北京市科技进步奖一等奖、北京市高等学校教学名师、首届脑机接口大会“卓越学者奖”等重要奖项。

出诊时间:

每周二下午 神经外科特需门诊

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共同通讯作者

李玉皓

首都医科大学宣武医院

教授、研究员、博士生导师、中心实验室副主任

主持多项国家和省部级自然科学基金项目,以通讯作者发表研究论文二十余篇,获得多项国家发明专利授权。主要研究方向为癫痫的病理机制及功能化纳米材料的诊疗一体化应用。

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共同通讯作者

李文友

南开大学化学学院

教授、博士生导师

主持多项国家和省部级自然科学基金项目,发表研究论文150余篇,获得多项国家发明专利授权。主要研究方向为功能化纳米材料的诊疗一体化应用。