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在《Nature Communications》(影响因子=147)上发表了题为“Berberine-inspired ionizable lipid for self-structure stabilization and brain targeting delivery of nucleic acid therapeutics”(小檗碱激发的离子化脂质用于核酸治疗的自我结构稳定化及脑靶向递送)的研究成果。该研究创新性地设计出一种多功能脂质纳米载体,成功克服了血脑屏障的药物递送难题,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。
欣博盛生物(NeoBioscience Technology Co., Ltd.)感到荣幸能够作为供应商,为该研究提供高品质的ELISA试剂盒,以助力生物医学领域的创新探索。在该研究中,使用了欣博盛生物的Mouse IL-1β、IL-6、IFN-γ和TNF-α ELISA Kit,用于检测小鼠血浆样本中的相关炎症因子,以评估LNP@siBACE1对阿尔茨海默病的协同效应。
研究指出,血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)是保护大脑的“天然防线”,但却也使98%的药物难以进入脑组织。此外,核酸药物易降解、稳定性差,进一步限制了基因疗法的应用。传统的脂质纳米粒(lipid nanoparticles, LNP)依赖静电作用携载药物,存在靶向性和稳定性不足的问题。李翀教授团队提出了一种创新的解决方案,利用小檗碱激发的离子化脂质,从分子到动物研究全面验证了第二代生物碱基LNP的关键优势。
创新突破
该研究通过天然小檗碱赋能,构建了一个“三位一体”递送系统,实现了自我结构的稳定:载体骨架通过氢键与核酸药物高效结合,提升了载药能力超过两倍;天然亲和多巴胺D3受体,促进了药物高效穿透血脑屏障(体外靶向效率提升65倍,脑-肝分布比达到20%);同时保留小檗碱的抗炎、抗氧化特性,从而直击脑部病症的微环境。
疗效验证
针对阿尔茨海默病的研究团队评估了BE-ST递送系统(BE+Scutellarin)在靶向BACE1中的效果。APP/PS1小鼠在接受BE-ST@siBACE1处理后,Morris水迷宫测试中显示了显著的认知功能改善,目标象限停留时间增加了195倍,穿越次数也显著上升。此外,BE-ST@siBACE1处理还大幅降低了海马及皮层中的BACE1水平,并减少了阿尔茨海默病相关的淀粉样斑块的数量和大小,从而显示出BE-ST递送系统在AD治疗中的潜在价值。
在脑胶质瘤治疗的研究中,团队利用GL261-Luc脑肿瘤小鼠模型评估siVEGF的递送效果,结果表明,BE-ST处理显著降低了脑肿瘤的平均荧光强度(MFI),证实了其在病灶部位的靶向能力显著增强。
研究还评估了隐球菌性脑膜炎的治疗,通过AMB负载的LNPs,发现BE-ST@AMB显著提升了AMB的递送效率和疗效,治疗后小鼠的生存率显著提高。
总的来说,本研究在传统设计的基础上取得了重大突破,创新开发了基于四氢异喹-啉双稠环骨架的可电离脂质,实现了对于核酸的高效装载及内涵体的逃逸。这种脂质纳米粒不仅具备抗氧化和抗炎的特性,还有助于缓解RNA制剂的免疫原性。此外,借助其小分子配体的特性,突破血脑屏障,递送效率明显优于传统靶向方法,展现了极佳的应用前景。该研究为中枢神经疾病的针对性治疗提供了新的方案。该论文由西南大学药学院中医药学院作为第一完成单位,博士研究生边煦霏与郭倩为共同第一作者,李翀教授与姜志宏教授为共同通讯作者,研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及重庆市杰出青年科学基金等资金支持。
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.