英国科学家新突破：超分子纳米药物逆转阿尔茨海默病病理

AI科技 2025年10月12日 19:27 1 admin

信息来源：https://www.myscience.org/en/news/2025/nanoparticles_reverse_alzheimer_s_pathology_in_mice-2025-ucl

一项突破性研究显示，通过修复血脑屏障功能，科学家成功在小鼠模型中逆转了阿尔茨海默病的病理变化。这项由伦敦大学学院领导的国际合作研究，开发出一种全新的"超分子药物"纳米颗粒，能够重新启动大脑的天然废物清除系统，为治疗这一困扰全球数千万患者的疾病开辟了全新路径。

与传统的阿尔茨海默病治疗方法不同，这一创新疗法并不直接针对神经元或试图阻断淀粉样蛋白的产生，而是着眼于恢复血脑屏障这一关键生理结构的正常功能。血脑屏障作为大脑与血液循环系统之间的"守门员"，在维持大脑内环境稳定和清除代谢废物方面发挥着至关重要的作用。

研究团队的实验结果令人震惊：仅注射三剂超分子药物，经过基因改造产生过量淀粉样蛋白β的小鼠，不仅大脑内有毒蛋白质显著减少，认知功能也得到了长期改善。在一项关键实验中，一只相当于人类60岁的12个月大小鼠，经过治疗六个月后完全恢复了健康小鼠的行为表现。

重新定义纳米医学治疗策略

这项发表在《信号转导与靶向治疗》期刊上的研究，代表了纳米医学领域的一次重要范式转换。传统的纳米医学通常将纳米颗粒作为药物载体，用于递送治疗分子到特定部位。而这项研究中的纳米颗粒本身就是治疗剂，被研究者称为"超分子药物"。

研究的第一合著者、四川大学华西医院的陈俊阳博士解释道："注射后仅一小时，我们就观察到大脑内淀粉样蛋白β含量的显著下降。"这种快速的治疗响应表明，超分子药物能够迅速激活大脑的废物清除机制。

这些纳米颗粒采用了自下而上的分子工程方法设计，具有精确的尺寸控制和特定数量的表面配体。这种精确的结构设计使得纳米颗粒能够以高度特异性的方式与多种细胞受体相互作用，通过调节细胞膜上的受体运输来实现治疗效果。

大脑拥有约10亿个毛细血管，形成了密集而复杂的血管网络，每个神经元都由单独的毛细血管提供营养。这一庞大的血管系统不仅负责为大脑提供能量和营养，更是维持大脑健康和对抗疾病的关键基础设施。

血脑屏障功能障碍的分子机制

阿尔茨海默病的一个关键特征是大脑清除有毒蛋白质的天然系统出现故障。在正常情况下，一种名为LRP1的蛋白质充当分子"看门人"的角色，它能够识别淀粉样蛋白β，通过配体与其结合，并将其运输穿过血脑屏障进入血液循环，最终被机体清除。

然而，这个精密的清除系统极其脆弱。当LRP1与过多的淀粉样蛋白β结合过于紧密时，运输通道会发生堵塞，LRP1蛋白本身也会在脑屏障细胞内被降解，从而减少了可用的"载体"数量。相反，如果结合太少，信号又会太弱而无法触发有效的转运过程。无论哪种情况，最终结果都是淀粉样蛋白β在大脑内部不断积累。

研究负责人朱塞佩·巴塔利亚教授指出："我们开发的超分子药物就像一个重置系统的开关。通过模仿LRP1的配体，它们可以与淀粉样蛋白β结合，穿过血脑屏障，并启动从大脑中清除有害蛋白质的过程。"

这种机制的巧妙之处在于它不仅能够直接清除已经积累的有毒蛋白质，更重要的是能够恢复血管系统作为废物清除途径的自然功能，使整个系统重新达到平衡状态。

长期疗效与级联效应

实验数据显示，这种治疗方法的效果具有显著的持久性和累积性。研究人员对经过基因改造的阿尔茨海默病模型小鼠进行了长达数月的跟踪观察，通过各种行为实验分析动物的认知功能和记忆能力变化。

巴塔利亚教授解释了治疗效果的深层机制："长期影响来自于血管系统的恢复。我们相信它的作用就像级联反应：当淀粉样蛋白β等有毒物质积累时，疾病就会进展。然而，一旦血管系统能够再次正常发挥作用，它就会开始清除淀粉样蛋白β和其他有害分子，让整个系统恢复平衡。"

值得注意的是，研究发现这些纳米颗粒似乎激活了一种反馈机制，使废物清除途径能够恢复到正常水平并维持这种状态。这种自我维持的治疗效果为长期管理阿尔茨海默病提供了新的可能性。

IBEC和巴塞罗那大学的洛雷娜·鲁伊斯·佩雷斯教授强调："我们的研究实现了快速的淀粉样蛋白β清除，恢复了血脑屏障的健康功能,并导致阿尔茨海默病病理的显著逆转。"

临床转化前景与挑战

这项研究的成功为阿尔茨海默病的临床治疗带来了新的希望。与目前市场上主要针对症状管理的药物不同，这种基于血脑屏障修复的治疗策略直接针对疾病的根本病理机制，有望实现真正的疾病逆转而非仅仅延缓进展。

从全球阿尔茨海默病治疗的现状来看,目前获批的药物主要包括胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂，这些药物只能在一定程度上改善症状，无法阻止疾病进展。近年来，虽然阿杜卡玛单抗等靶向淀粉样蛋白的单克隆抗体药物获得有条件批准,但其疗效和安全性仍存在争议。

超分子药物治疗策略的优势在于它不依赖于直接对抗淀粉样蛋白或干扰其产生过程，而是通过增强机体自身的清除能力来解决问题。这种方法理论上具有更好的安全性和耐受性，因为它是在恢复而不是抑制生理功能。

然而，从动物实验到临床应用仍面临诸多挑战。首先，需要验证这种治疗方法在人类中的安全性和有效性。小鼠模型虽然能够很好地模拟阿尔茨海默病的某些病理特征，但人类疾病的复杂性可能需要更加精细的治疗策略调整。

其次，纳米药物的大规模生产和质量控制也是需要解决的技术问题。超分子药物的精确结构对其功能至关重要，这要求建立严格的生产标准和检测方法。

此外，治疗时机的选择也是一个重要考虑因素。研究显示，血脑屏障功能障碍在阿尔茨海默病的不同阶段可能有所不同，如何确定最佳治疗窗口期将直接影响治疗效果。

尽管面临这些挑战,这项研究为阿尔茨海默病治疗开辟了一条全新的道路。随着对血脑屏障功能和血管健康在神经退行性疾病中作用的深入理解，基于血管系统修复的治疗策略可能不仅适用于阿尔茨海默病，还可能扩展到其他相关疾病的治疗。

这项由伦敦大学学院、加泰罗尼亚生物工程研究所、四川大学华西医院等多个国际机构合作完成的研究，展示了跨国科研合作在攻克重大疾病方面的巨大潜力。随着后续研究的深入和临床试验的开展，这种革命性的治疗方法有望在未来几年内为全球数千万阿尔茨海默病患者带来新的希望。

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