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PG电子仿生脂质载体突破脑靶向核酸递送难题

来源:关云心 日期:2025-07-17

最近,西南大学药学院中医药学院的李翀教授团队与澳门科技大学的姜志宏教授团队在《Nature Communications》(影响因子为147)上发表了一项题为“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,创新性地设计出一种多功能脂质纳米载体,成功攻克了药物通过血脑屏障的难题,为阿尔茨海默病等中枢神经系统疾病的基因治疗提供了新的解决方案。

PG电子仿生脂质载体突破脑靶向核酸递送难题

欣博盛生物(NeoBioscience Technology Co., Ltd.)很荣幸能作为该研究的供应商,为其提供高品质的ELISA试剂盒,为生物医学领域的科研探索提供支持。在这项研究中,使用了欣博盛生物的Mouse IL-1β, IL-6, IFN-γ and TNF-α ELISA Kit,以检测小鼠血浆样本中的相关炎症因子,并分析LNP@siBACE1对阿尔茨海默病(AD)的协同影响。

研究背景

血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)是保护大脑的重要屏障,但它也使得98%的药物难以进入脑组织。同时,核酸药物的易降解性和稳定性差进一步限制了基因疗法的应用。传统的脂质纳米颗粒(Lipid Nanoparticles, LNP)依赖静电作用携载药物,存在靶向性不足和稳定性差的问题。如何实现“精准穿透屏障+高效保护药物”的双重目标?李翀教授团队提出了一系列受到小檗碱生物碱结构启发的离子化脂质,从分子层面到动物实验层面证实了新一代生物碱基LNP的重要优势。

创新突破

基于天然小檗碱设计的脂质载体显示了“三位一体”的递送系统稳定结构: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;智能靶向穿透能力显著增强,天然亲和多巴胺D3受体,使得药物能高效穿透血脑屏障(体外靶向效率提高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,有效改善脑部疾病微环境。

疗效验证

在阿尔茨海默病模型中,研究团队使用APP/PS1小鼠评估BE-ST(BE+Scutellarin)递送系统对BACE1的靶向效果。结果表明,经过BE-ST@siBACE1处理后,Morris水迷宫测试中表现出明显的认知功能提升,目标象限停留时间延长195倍,穿越次数增加。同时处理显著降低了海马和皮层中的BACE1水平,减少了淀粉样斑块的数量及面积,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。

在脑胶质瘤治疗中,BE-ST递送系统在GL261-Luc脑肿瘤小鼠模型中的多功能性评估显示:BE-ST显著降低脑肿瘤的平均荧光强度,且在给药后第3天和第6天荧光强度分别降低27%和38%,证实了该系统在肿瘤靶向能力上的增强。

对于隐球菌性脑膜炎的治疗,评估AMB负载的LNP发现BE-ST@AMB显著增强了AMB的递送与疗效,大幅降低了脑部荧光信号,并明显提高了小鼠生存率。

总结与展望

本研究开创性地开发了基于四氢异喹啉双稠环骨架的可离子化脂质,实现了核酸的高效装载及内涵体逃逸。该脂质纳米粒不仅具有抗氧化和抗炎特性,还能改善RNA制剂的免疫原性,并凭借其小分子配体特性成功突破血脑屏障,递送效率远超传统靶向方法。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siRNA/mRNA等中枢神经递送提供了新的路径,推动了神经退行性疾病的治疗进程。

此项研究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,李翀教授与澳门科技大学的姜志宏教授为共同通讯作者。研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金以及重庆市杰出青年科学基金等资助。

参考文献: Bian X, Guo Q, Yau L F, et al. Berberine-inspired ionizable lipid for self-structure stabilization and brain targeting delivery of nucleic acid therapeutics. Nature Communications, 2025, 16(1): 2368.

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