近期,西南大学药学院中医药学院李翀教授团队与澳门科技大学姜志宏教授团队共同在《Nature Communications》上发表了题为“Berberine-inspired ionizable lipid for self-structure stabilization and brain targeting delivery of nucleic acid therapeutics”的研究。这项研究基于天然小檗碱的分子特性,创新地设计了多功能脂质纳米载体,成功解决了药物透过血脑屏障的难题,为阿尔茨海默病等中枢神经系统疾病的基因治疗提供了全新的解决方案。
尊龙凯时作为高品质ELISA试剂盒的供应商,深感荣幸能够为此项研究提供支持,助力生物医学领域的科研探索。该研究中所用的产品包括尊龙凯时(NeoBioscience Technology Co., Ltd)的Mouse IL-1β, IL-6, IFN-γ和TNF-α ELISA Kit,用来检测小鼠血浆样本中的相关炎症因子指标,以评估LNP@siBACE1对阿尔茨海默病(AD)的协同影响。
研究背景
血脑屏障(BBB)是保护大脑的“天然防线”,但同时也使得98%的药物难以进入脑组织。此外,核酸药物的易降解性和低稳定性进一步限制了基因疗法的应用。传统的脂质纳米粒(LNP)主要依靠静电作用携带药物,存在靶向性差与稳定性不足等问题。李翀教授团队针对这些挑战,提出了一系列基于小檗碱生物碱结构的离子化脂质,从分子层面到动物实验层面,全方位验证了第二代生物碱基LNP的关键优势。
创新突破
基于天然小檗碱的创新设计,研究团队构建了一个“三位一体”的递送系统,优化了载体结构。该载体通过氢键与核酸药物高效结合,提升了携载能力超过两倍。此外,其智能靶向性通过天然亲和多巴胺D3受体,显著提高了跨越血脑屏障的效率(体外靶向效率提升65倍,脑-肝分布比达到20%),同时保留了小檗碱的抗炎和抗氧化特性,有效应对脑部疾病的微环境。
疗效验证
在针对阿尔茨海默病(AD)的治疗研究中,团队使用APP/PS1小鼠模型评估了BE-ST递送系统(BE+Scutellarin)靶向BACE1的效果。结果显示,经过BE-ST@siBACE1处理的小鼠在Morris水迷宫测试中,认知功能有显著改善,表现为在目标象限的停留时间延长195倍,穿越次数增加。同时,处理显著降低了海马和皮层中BACE1的水平,减少了淀粉样斑块的数量和大小,并降低了过度磷酸化tau蛋白(p-tau)的水平,显示出BE-ST递送系统在AD治疗中的潜在应用价值。
针对脑胶质瘤的研究也证实了BE-ST递送系统的多功能性。使用GL261-Luc脑肿瘤小鼠模型评估siVEGF的递送效果,数据表明BE-ST显著降低了脑肿瘤的平均荧光强度(MFI),在给药后的不同时间点略微降低,证实了其在靶区的靶向能力增强。此外,对于隐球菌性脑膜炎的治疗研究显示,BE-ST@AMB显著增强了AMB的递送和疗效,提高了小鼠的生存率。
总结与展望
综上所述,本研究突破了传统设计,研发出基于四氢异喹-啉双稠环骨架的可电离脂质,实现了核酸的高效装载及内涵体逃逸。该脂质纳米粒具备抗氧化和抗炎特性,能够减轻RNA制剂的免疫原性,并突破血脑屏障,递送效率显著优于传统靶向方法。其特有的脑血流调控能力实现了“主动分布-精准靶向”的双重效应,为中枢神经递送提供了新途径,为神经退行性疾病的治疗贡献了新的思路。
本研究由西南大学药学院中医药学院为第一完成单位,博士研究生边煦霏、郭倩为共同第一作者,李翀教授与澳门科技大学的姜志宏教授为共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金与重庆市杰出青年科学基金的资金支持。
文献引用:Bian X, Guo Q, Yau LF, et al. Berberine-inspired ionizable lipid for self-structure stabilization and brain targeting delivery of nucleic acid therapeutics. Nature Communications, 2025, 16(1):2368.