开辟“阿尔兹海默症”治疗的新途径

近年来研究表明,金属离子与阿尔兹海默症发病机理及病变过程密切相关。金属离子铜、锌等与β淀粉样蛋白(Aβ)相互作用会诱导Aβ聚集并产生具有神经毒性的活性氧物质(ROS)。金属离子螯合剂可以有效抑制金属离子诱导的Aβ聚集、抑制ROS的产生,因此作为一种有前景的药物试剂被广泛研究。然而,绝大多数的金属离子螯合剂并不适合用于治疗阿尔兹海默症,因为其不能特异性地区分参与疾病发生的毒性金属离子以及人体内正常代谢所需的金属离子,长期使用带来副作用,并且不能有效地穿透血脑屏障。针对以上问题,设计一类前体药物,在病变区域通过“刺激—激活”的方式释放药物将会体现出独特的优势。中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚研究员(http://yjsb.ciac.jl.cn/daoshi_read.php?brow=47)领导的研究团队巧妙地设计了基于金纳米笼的双重信号响应的可控释放体系以实现位点特异性的运载金属离子螯合剂,为金属离子螯合剂有效用于阿尔兹海默症的治疗开辟了新的途径

金纳米笼在生物医药领域具有广泛的应用前景。其内部空腔、表面多孔的结构可用于负载及释放药物,此外,位于近红外区的局域表面等离子体共振峰使其具有显著的近红外光热性质。将金属离子螯合剂载入金纳米笼中,并应用氧化还原和热响应的硼酯键连接糖蛋白作为调控试剂。该载药体系在到达病变区域之前可有效防止螯合剂泄露、避免螯合正常代谢的金属离子产生副作用,到达病变区域后对内源病理信号响应,可被Aβ—金属离子结合产生的过量ROS激活,释放螯合剂,降低金属离子所产生的毒副作用。更为重要的是,结合金纳米笼显著的近红外光热性质,可以通过人为可控的近红外光增强药物释放,以达到更好的疗效。实验结果表明,该智能体系可实现对内源、外源信号的双重响应,有效抑制金属离子诱导的Aβ聚集、降低细胞ROS水平,保护细胞免受损伤。这一设计对于构建阿尔兹海默症的可控药物治疗体系具有指导意义。