貴州醫(yī)科大學(xué)青年教師雷莉主導(dǎo)完成的研究論文“Targeting the Labile Iron Pool with Engineered DFO Nanosheets to Inhibit Ferroptosis for Parkinson's Disease Therapy”,近日發(fā)表于材料學(xué)國際頂級期刊Advanced Materials(IF:27.4),。該研究設(shè)計構(gòu)建去鐵胺(DFO)納米藥物,,通過靶向細胞質(zhì)和線粒體的不穩(wěn)定鐵池(LIP),減少鐵聚集,、清除ROS過載,,進而抑制多巴胺能神經(jīng)元鐵死亡,改善帕金森病的作用機制研究,。
帕金森?。≒arkinson disease,,PD)是僅次于阿爾茨海默病第二常見的老年性多因素疾病,其核心病理特征是中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進行性的丟失(死亡),,常伴有中腦黑質(zhì)的鐵聚集(Fe離子濃度異常增高)的現(xiàn)象,。LIP主要位于細胞質(zhì)、細胞器的微環(huán)境,,由與低親和力配體結(jié)合的Fe離子組成,,允許鐵的攝取、利用,、分布和輸出,。LIP中過度的游離Fe2+通過Fenton反應(yīng)加劇活性氧(ROS)的形成,導(dǎo)致ROS過載和鐵穩(wěn)態(tài)失衡,,進而誘導(dǎo)鐵死亡,。鐵死亡是近年來發(fā)現(xiàn)并深入研究的鐵依賴調(diào)節(jié)性細胞死亡,被認為是引起PD多巴胺能神經(jīng)元不可逆退行性丟失的重要途徑之一,。因此,,通過靶向調(diào)控LIP穩(wěn)態(tài)是抑制PD多巴胺能神經(jīng)元鐵死亡的重要策略。
基于此,,該團隊利用黑磷納米片作為抗氧化劑和載體負載“臨床老藥”去鐵胺(DFO),,并共價耦聯(lián)腦靶向肽RVG29,構(gòu)建多功能DFO納米藥物(BDPR NSs),。該納米藥物能夠螯合游離Fe并抑制鐵聚集,,從而改善細胞LIP的超負荷、調(diào)控鐵代謝穩(wěn)態(tài),,并減少ROS產(chǎn)生,。此外,BDPR NSs可以聚積在線粒體中,,抑制線粒體ROS生成和減少線粒體鐵聚集,,進而改善線粒體功能障礙?;谑荏w介導(dǎo)的靶向,,BDPR NSs能夠有效透過血腦屏障、靶向多巴胺能神經(jīng)元,,在PD病灶區(qū)特異性清除ROS和鐵聚集,,調(diào)節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)和降低脂質(zhì)過氧化,進而抑制鐵死亡緩解多巴胺能神經(jīng)元丟失和運動功能障礙,,在PD細胞,、線蟲及小鼠模型中表現(xiàn)出良好的神經(jīng)保護作用。總之,,該研究表明BDPR NSs具有作為PD臨床治療的新型納米藥物的潛力,。
青年教師雷莉主導(dǎo)完成的研究論文“Targeting the Labile Iron Pool with Engineered DFO Nanosheets to Inhibit Ferroptosis for Parkinson's Disease Therapy”,近日發(fā)表于材料學(xué)國際頂級期刊Advanced Materials(IF:27.4),。該研究設(shè)計構(gòu)建去鐵胺(DFO)納米藥物,,通過靶向細胞質(zhì)和線粒體的不穩(wěn)定鐵池(LIP),減少鐵聚集,、清除ROS過載,,進而抑制多巴胺能神經(jīng)元鐵死亡,改善帕金森病的作用機制研究,。
帕金森?。≒arkinson disease,PD)是僅次于阿爾茨海默病第二常見的老年性多因素疾病,,其核心病理特征是中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進行性的丟失(死亡),,常伴有中腦黑質(zhì)的鐵聚集(Fe離子濃度異常增高)的現(xiàn)象。LIP主要位于細胞質(zhì),、細胞器的微環(huán)境,,由與低親和力配體結(jié)合的Fe離子組成,允許鐵的攝取,、利用、分布和輸出,。LIP中過度的游離Fe2+通過Fenton反應(yīng)加劇活性氧(ROS)的形成,,導(dǎo)致ROS過載和鐵穩(wěn)態(tài)失衡,進而誘導(dǎo)鐵死亡,。鐵死亡是近年來發(fā)現(xiàn)并深入研究的鐵依賴調(diào)節(jié)性細胞死亡,,被認為是引起PD多巴胺能神經(jīng)元不可逆退行性丟失的重要途徑之一。因此,,通過靶向調(diào)控LIP穩(wěn)態(tài)是抑制PD多巴胺能神經(jīng)元鐵死亡的重要策略,。
基于此,該團隊利用黑磷納米片作為抗氧化劑和載體負載“臨床老藥”去鐵胺(DFO),,并共價耦聯(lián)腦靶向肽RVG29,,構(gòu)建多功能DFO納米藥物(BDPR NSs)。該納米藥物能夠螯合游離Fe并抑制鐵聚集,,從而改善細胞LIP的超負荷,、調(diào)控鐵代謝穩(wěn)態(tài),并減少ROS產(chǎn)生,。此外,,BDPR NSs可以聚積在線粒體中,抑制線粒體ROS生成和減少線粒體鐵聚集,,進而改善線粒體功能障礙,?;谑荏w介導(dǎo)的靶向,BDPR NSs能夠有效透過血腦屏障,、靶向多巴胺能神經(jīng)元,,在PD病灶區(qū)特異性清除ROS和鐵聚集,調(diào)節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)和降低脂質(zhì)過氧化,,進而抑制鐵死亡緩解多巴胺能神經(jīng)元丟失和運動功能障礙,,在PD細胞、線蟲及小鼠模型中表現(xiàn)出良好的神經(jīng)保護作用,??傊撗芯勘砻鰾DPR NSs具有作為PD臨床治療的新型納米藥物的潛力,。

圖示:工程化納米藥物BDPR NSs在細胞,、線蟲和小鼠帕金森病模型中的神經(jīng)保護作用及機制示意圖。
張春林教授和湯磊教授為該文章的共同通訊作者,,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院雷莉副教授,、2024屆畢業(yè)研究生袁佳麗、代志軍副教授為文章的并列第一作者,?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)院多名師生參與該研究。貴州省醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)重點實驗室,、貴州醫(yī)科大學(xué)分子醫(yī)學(xué)工程研究中心和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中心提供了儀器和技術(shù)支持,。該研究受多項國家自然科學(xué)基金資助,也是學(xué)校近年來圍繞“雙一流”內(nèi)涵建設(shè),,持續(xù)完善創(chuàng)新團隊和優(yōu)秀青年科技人才政策體系的成果之一,。
雷莉博士是學(xué)校引進的博士青年人才,主要從事靶向遞藥系統(tǒng)和生物活性載體材料相關(guān)科研工作,,涉及:研究設(shè)計構(gòu)建系列智能納米遞送體系應(yīng)用于帕金森病,、阿爾茲海默癥及惡性腫瘤等疾病診治的研究;先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金,、省科技廳項目及省衛(wèi)健委項目等,;曾在Small、Chemical Science,、Analytical Chemistry,、Sensors and Actuators B: Chemical以及Journal of Electroanalytical Chemistry等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表7篇研究論文。近3年入職以來,,以貴州醫(yī)科大學(xué)為第一單位在Advanced Materials(1篇),;Chemical Engineering Journal(2篇);Nano Convergence(1篇);RSC Advances(1篇)以及中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(1篇)等期刊發(fā)表多篇文章,。
來源鏈接地址:https://movement.gzstv.com/news/detail/HLqj1v/?st=mgOqzwat5YnWU0ekq3