Science子刊：刘洪梅/朱玉辐团队利用纳米颗粒靶向细胞焦亡，治疗创伤性脑损伤

创伤性脑损伤（TBI）是指由外力对头部造成的一系列损伤，可导致残疾甚至死亡。随着经济和科技的发展，TBI的发病率、残疾率和死亡率在交通、建筑、运动损伤和战争中不断增加。据统计，全球每年有超过5000万例TBI患者，发病率每年增长4.67%。重度TBI患者除了高死亡率外，还会出现不同程度的认知功能和行为功能障碍，导致终身残疾，给家庭和社会带来严重的经济和健康负担。

TBI分为原发性和继发性脑损伤。继发性脑损伤发生在原发性损伤后数小时或数天内，涉及脑细胞、化学物质、组织和血管的变化，可进一步损伤脑组织。TBI诱导的神经炎症是继发性脑损伤的主要原因。

最近的一些研究表明，细胞焦亡是TBI诱导炎症的关键驱动因素，在TBI损伤的发病机制中发挥重要作用。因此，抑制细胞焦亡可能是一种有效的治疗TBI的方法，但目前仍然缺少针对细胞焦亡的有效治疗策略，而且，关于TBI急性期细胞焦亡的研究数据仍然不足。

2024年1月10日，南方科技大学刘洪梅、徐州医科大学朱玉辐、李姗姗等人在 Science 子刊 Science Advances 上发表了题为：Targeting pyroptosis with nanoparticles to alleviate neuroinflammatory for preventing secondary damage following traumatic brain injury 的研究论文。

该研究开发了一种纳米颗粒来递送双硫仑（DSF）——C-β-LG/DSF，通过靶向抑制细胞焦亡，从而减轻创伤性脑损伤后神经炎症反应，并预防继发性损伤。

双硫仑（DSF）是一种被FDA批准用于治疗酒精成瘾的药物，已被发现通过阻断gasdermin D（GSDMD）对细胞膜的打孔来抑制细胞焦亡。然而，其在脑损伤区域的药物靶向性和滞留不足导致了TBI治疗药物的失败。因此，迫切需要开发一种能够靶向和增强脑损伤区域药物积累的递送平台。

在这项研究中，研究团队开发了一种半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸（CAQK）肽修饰的β-乳球蛋白（β-LG）纳米颗粒来递送双硫仑（DSF），即C-β-LG/DSF，用于TBI治疗。

C-β-LG/DSF由两个不同功能的组分组成：1）C-β-LG是一种修饰的CAQK肽，可以穿透血脑屏障（BBB）并在脑损伤区域积累，从而增加DSF的治疗浓度。2）DSF通过消除GSDMD对细胞膜的打孔来抑制细胞焦亡，从而阻止促炎因子的释放。

实验结果显示，在TBI小鼠模型中，C-β-LG/DSF选择性地靶向损伤脑组织，增加DSF的积累，并延长DSF的在体循环时间，通过有效抑制了TBI小鼠模型的细胞焦亡发挥神经保护作用，减轻小鼠创伤后的脑水肿和炎症反应，抑制继发性脑损伤，促进学习和改善记忆恢复。

总的来说，该研究开发了一种纳米颗粒疗法，通过抑制TBI小鼠模型的细胞焦亡发挥神经保护作用，为减少TBI继发性损伤提供了一种潜在方法。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj4260

转自：“生物世界”微信公众号

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