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  神經(jīng)退行性疾病的特征是神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的逐步喪失，導(dǎo)致認(rèn)知障礙、神經(jīng)元死亡和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞活動(dòng)失衡。帕金森疾病（PD）是第二常見的主要中樞神經(jīng)退行性疾病，尤其常見于老年人，其有效治療仍然是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。PD通常以黑質(zhì)和紋狀體多巴胺能神經(jīng)元的缺失和細(xì)胞內(nèi)α-突觸核蛋白（α-syn）的聚集為特征，其中涉及多種途徑和機(jī)制包括氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙、路易體的形成等。目前PD的治療主要依賴于調(diào)節(jié)多巴胺水平的藥物、抗膽堿藥和谷氨酸拮抗劑。神經(jīng)核破壞和深部腦刺激等手術(shù)干預(yù)也作為替代方案。然而，化學(xué)療法常受血腦屏障和缺乏靶向給藥系統(tǒng)的限制，手術(shù)操作也存在引發(fā)炎癥和潛在腦損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

  血腦屏障（BBB）是大腦中動(dòng)態(tài)且高度選擇性的實(shí)體屏障，可以保護(hù)大腦免受循環(huán)血液中有毒物質(zhì)的影響，維持其穩(wěn)定性。然而，BBB的保護(hù)性能同樣也給治療大腦疾病的傳統(tǒng)藥物帶來了重大挑戰(zhàn)，由于BBB的存在，幾乎所有的大分子和98%的小分子進(jìn)入大腦受到阻擋。因此，開發(fā)能夠穿透BBB并針對(duì)大腦病變部位給藥的遞送系統(tǒng)對(duì)于有效治療神經(jīng)退行性疾病至關(guān)重要。

  在PD的發(fā)展過程中，BBB的完整性會(huì)受到損害。表面羥基密集的聚乙二醇修飾的聚酰胺-胺（PAMAM）樹狀大分子被證明能夠穿過受損的BBB，同時(shí)靶向調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞和受炎癥影響的區(qū)域，發(fā)揮抗炎和抗氧化治療作用。含磷樹狀大分子不僅具有高度分支、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)和均一的分子量，由于含有的磷元素而具有獨(dú)特的生物學(xué)特性，顯示出作為遞送載體的潛力。在早期的研究中，不同代數(shù)的含磷樹狀大分子已被驗(yàn)證可有效抑制α-syn原纖維的形成，因而具有作為α-syn聚集抑制劑的潛力。

  纖連蛋白（FN）是一種由兩個(gè)亞基通過二硫鍵連接而成的蛋白質(zhì)，廣泛存在于各種組織、細(xì)胞外基質(zhì)、體液和血液中，具有多種生物學(xué)功能。FN分子骨架上含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）序列，因而具有良好的炎癥靶向效果。前期工作表明，結(jié)合納米技術(shù)對(duì)FN的胞內(nèi)遞送可通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化以及清除活性氧充分發(fā)揮FN的抗炎和抗氧化作用（Biomacromolecules 2023, 24, 886-895；ACS Nano 2024, 18, 2195-2209; ACS Nano 2024, 18, 10625–10641）。因此，假定通過結(jié)合具有末端羥基的低代含磷樹狀大分子和FN，有望滲透受損血腦屏障并充分發(fā)揮兩者的生物學(xué)活性，從而增強(qiáng)PD的治療。

圖1. 制備AK123/FN NCs用于聯(lián)合治療帕金森病的示意圖。通過誘導(dǎo)M2型小膠質(zhì)細(xì)胞極化、緩解氧化應(yīng)激、抑制炎癥反應(yīng)以及抑制α-syn聚集來實(shí)現(xiàn)聯(lián)合治療。

圖2.（A）FN和不同質(zhì)量比下AK123/FN NCs的水動(dòng)力學(xué)尺寸、（B）zeta電勢(shì)和（C）PDI。（D）AK123/FN NCs在AK123/FN質(zhì)量比為4時(shí)的TEM圖像和（E）尺寸分布直方圖。（F）BV2細(xì)胞經(jīng)不同濃度AK123或AK123/FN處理24 h后的細(xì)胞活力。（G）流式細(xì)胞術(shù)直方圖和（H）BV2細(xì)胞經(jīng)PBS、FN或AK123/FN NCs處理12 h后的熒光強(qiáng)度定量。（I）預(yù)先處理不同抑制劑后BV2細(xì)胞對(duì)AK123/FN NCs的細(xì)胞攝取途徑評(píng)估。

圖3.（A）流式細(xì)胞術(shù)分析AK123、FN、AK123/FN或AK123/BSA處理的LPS激活的BV2細(xì)胞中CD86和CD206的表達(dá)水平。BV2細(xì)胞中（B）CD86和（C）CD206表達(dá)的平均熒光強(qiáng)度。（D）CD206/CD86比值。（E）不同材料孵育24 h后BV2細(xì)胞內(nèi)ROS的CLSM圖像。不同材料處理后LPS激活的BV2細(xì)胞中（F）IL-6、（G）IL-1β和（H）TNF-α表達(dá)的ELISA分析。

圖4.（A）在尾靜脈注射不同材料后0.5、1、2、4和6 h對(duì)活小鼠進(jìn)行熒光成像。（B）AK123/FN-Cy5.5 NCs或（C）FN-Cy5.5注射后6 h小鼠主要器官和大腦的離體熒光成像。（D）分別在注射FN-Cy5.5和AK123/FN-Cy5.5 NCs后6 h小鼠主要器官和大腦的平均熒光強(qiáng)度。通過熒光成像測(cè)定注射后6 h、12 h，3天和5天（E）主要器官和（F）腦中AK123/FN NCs的生物分布。

圖5.（A）PD小鼠的治療和測(cè)試時(shí)間表的示意圖。（B）旋轉(zhuǎn)棒疲勞儀測(cè)試中小鼠在旋轉(zhuǎn)棒的時(shí)間，（C）握力測(cè)試中的峰值握力，（D）懸尾測(cè)試中的不動(dòng)時(shí)間，（E）強(qiáng)迫游泳測(cè)試中的漂浮時(shí)間和（F）爬桿測(cè)試中的總時(shí)間。（G）曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中不同組的小鼠的代表性路徑和（H）時(shí)間熱圖，（I）中心區(qū)的時(shí)間百分比，（J）平均速度，（K）不動(dòng)時(shí)間百分比以及（L）額定區(qū)域交叉。

圖6.（A）腦和海馬CA1區(qū)H&E染色圖像和神經(jīng)元Nissl染色。（B）不同組小鼠紋狀體GFAP和α-syn的免疫熒光染色和（C）α-syn的相對(duì)熒光強(qiáng)度。（D）CD206+/CD86+相對(duì)熒光強(qiáng)度比值。（E）TH的相對(duì)熒光強(qiáng)度和（F）不同組小鼠大腦中多巴胺的相對(duì)水平。

  簡(jiǎn)而言之，研究團(tuán)隊(duì)所制備的AK123/FN NCs具有以下優(yōu)勢(shì)：1）易制備且在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，分散性良好，FN絡(luò)合可有效提高AK123的水分散性；2）AK123/FN NCs由于樹狀大分子末端的羥基可以穿過受損BBB的能力，并能通過FN的RGD序列靶向表達(dá)整合素的小膠質(zhì)細(xì)胞，將FN和AK123靶向遞送至腦PD病變部位；3）AK123/FN NCs可通過聯(lián)合的抗炎和抗氧化作用，促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞從M1向M2表型的極化，抑制NF-κB信號(hào)通路以減少炎癥因子表達(dá)，抑制α-syn的聚集，從而發(fā)揮協(xié)同治療PD的作用。該團(tuán)隊(duì)的研究為PD治療提供了一種全新的方向，這可能治療其他神經(jīng)退行性疾病中得到應(yīng)用。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.04.005