江南大学邝华团队发现手部纳米颗粒促进神经干细胞分化 缓解老年痴呆症

来源：生物世界2022-11-03 1:36

邝华教授表示，目前的老年痴呆症药物往往生物利用度低，难以通过血脑屏障作用于中枢神经系统。

在过去的几十年里，随着人们预期寿命的延长，阿尔茨海默病及相关痴呆(ADRD)的患病率一直在增加。2016年，全球ADRD患者人数为4380万，与1990年的2020万相比增长了117%。ADRD导致的死亡人数也增加了148%。此外，ADRD在2016年成为全球第三大残疾调整生命年(DALY)来源国，占所有年龄组的1.2%。

虽然阿尔茨海默病(AD)的负担令人担忧，并且还在以惊人的速度增加，但目前针对AD的治疗方法仍然非常有限。目前主要治疗药物大多间接改善患者的认知功能，缓解精神症状，但很少有药物直接针对AD的病因(A异常和磷酸化Tau蛋白沉积)，且这些药物可能伴有包括肝损伤在内的不同程度的副作用。

神经干细胞具有多向分化潜能。移植外源性NSCs，或充分动员体内NSCs替代或修复原有神经元功能，有望治疗中枢神经系统退行性疾病。

手性纳米粒子具有特殊的光信号响应和良好的生物相容性，可以被细胞吞噬，从而调节细胞表面包括离子通道在内的生命活动。

近日，江南大学食品学院生物接口与生物检测研究所邝华教授和孙茂忠研究员发表了一篇题为《手性纳米药物强制神经干细胞分化缓解阿尔茨海默病》的研究论文。

本研究发现，在培养基中添加手性纳米粒子，并用圆偏振光照射，可以极大地促进小鼠神经干细胞向神经元的分化，降低阿尔茨海默病模型小鼠脑脊液中的病理蛋白水平，提高空间认知能力。这一新发现有望为阿尔茨海默病的干细胞治疗提供新思路。

成体神经干细胞主要分布在海马的颗粒下和脑室下区，具有自我更新、分化和迁移的潜能。研究发现，将NSC与手性纳米粒子(NPs)共培养，并用圆偏振光照射，可以上调NSC神经元特异性基因的表达水平，促进NSC向神经元分化。而且这种分化促进作用在L型NPs左旋圆偏振光组中更加明显。

在不同的条件下，神经干细胞中转录因子的表达水平是不同的。

在不同条件下，神经干细胞中神经元标志物Map2和c-Fos的表达水平不同。

论文作者邝华教授认为，手性纳米颗粒可以促进神经干细胞在圆偏振光(CPL)照射下分化为神经元，具体体现在以下几个方面：细胞突触生长、神经元相关蛋白表达增加和典型的钙通道活性。邝华教授认为L-NPs的促分化作用强于D-NPs，可能与L-NPs更容易被NSCs吞入细胞有关，或者L-NPs具有相对更强的生物活性。

为了进一步验证手性NPs联合偏振光照射的治疗效果，邝华团队使用PrP-HAPP/hPS1转基因阿尔茨海默病模型小鼠，探索手性NPs联合偏振光照射对动物模型的治疗效果。

组织学上，手性NPs联合偏振光照射显著降低小鼠脑脊液和海马中A和p-tau蛋白含量，增加小鼠海马神经元数量，改善神经元功能。

手性NPs结合偏振光可以减少AD模型小鼠病理蛋白的表达，促进神经元的恢复。

从行为层面来看，在水迷宫实验中，手性NPs结合圆偏振光照射显著减少了AD小鼠确定平台位置所需的时间，增加了AD小鼠在原平台象限的停留时间和移去平台后通过原平台位置的次数。

不同治疗组小鼠水迷宫实验结果

邝华教授表示，目前的老年痴呆症药物往往生物利用度低，难以通过血脑屏障作用于中枢神经系统。与外源性药物相比，如果能够动员神经干细胞长期以相对温和的方式调节中枢神经系统，直接有效地改善神经元的功能，那么这就是治疗阿尔茨海默病的新方向。

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