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抑郁症治疗革命:工程化外泌体突破血脑屏障,靶向修复受损神经通路

抑郁症是最常见的精神障碍之一,是指各种原因引起的以显著而持久的心境低落为主要表现的一类心境障碍。其反复发作的特性与高自杀风险,使其成为亟待攻克的重大公共卫生难题。

(图片来源于网络)

根据世界卫生组织(WHO)2023年发布的报告,全球估计有超过3.8亿人罹患抑郁症。抑郁症是导致全球健康寿命损失年(YLDs)的首要因素,给个人、家庭和社会带来沉重的经济与社会负担。

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目前大量研究支持“神经营养因子假说”,特别是脑源性神经营养因子(BDNF) 在抑郁症病理生理中的核心作用:

BDNF 是维持神经元生存、促进其生长分化、调节突触可塑性和神经新生的关键分子。然而,BDNF 本身作为一种蛋白质,血脑屏障(BBB)的天然壁垒,致使 BDNF 几乎无法有效进入大脑实质,且缺乏靶向性,还可能引起外周副作用。

近期,中央民族大学程勇教授团队在顶级期刊《Research》上发表了一项开创性研究成果,成功将工程化外泌体技术与基因治疗相结合,为高效、靶向递送 BDNF 治疗抑郁症提供了革命性的策略。

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研究团队通过基因工程技术,将神经元特异性的靶向分子——狂犬病毒糖蛋白(RVG)肽段与治疗性分子——人源 BDNF 基因进行融合。他们将这一融合基因构建体导入人胚肾 293T 细胞,使这些细胞持续产生并释放表面展示 RVG 肽、内部装载 BDNF mRNA 或蛋白的工程化外泌体(RVG-BDNF-Exos)。

为验证这些工程化外泌体的特性,研究人员使用了纳米粒子追踪分析、电镜、qRT-PCR 和 Western blot 等技术,证实制备的 RVG-BDNF-Exos 粒径约为131纳米,成功表达目标蛋白。更为关键的是,通过尾静脉注射荧光标记的外泌体,研究团队在活体层面直观地观察到 RVG-BDNF-Exos 能够高效穿越血脑屏障(BBB),并特异性地富集在小鼠大脑的神经元中,实现了从外周循环到中枢神经病变部位的精准递送。

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在抑郁模型小鼠中,静脉注射 RVG-BDNF-Exos 后,海马体和前额叶皮层的 BDNF 蛋白水平显著升高,并成功激活了其下游的关键信号通路(如 TrkB 通路)。

一系列标准的行为学测试结果令人振奋:在旷场测试中,治疗组小鼠的静止时间显著减少,自发活动增加;在强迫游泳测试和尾悬测试中,治疗组小鼠在“绝望”情境下的不动时间显著缩短;在新奇环境摄食抑制测试中,治疗组小鼠的进食潜伏期明显缩短,焦虑样行为改善。这些结果强有力地证明了 RVG-BDNF-Exos 能显著改善抑郁样行为。

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深入机制研究发现,该疗法不仅能显著减少抑郁小鼠脑中活化的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞的数量,有效缓解神经炎症微环境,更能显著增加海马和前额叶皮层的成熟神经元数量,提升神经新生标志物 DCX(双皮质素)的表达,并显著上调关键突触蛋白 PSD95 和 Syn-1 的水平,从提升神经营养、促进神经发生、增强突触可塑性和减轻神经炎症等多维度协同作用,直击抑郁症的复杂病理核心。

尽管迈向临床应用的道路仍需科学家的不懈攀登和严谨验证,这项创新研究无疑为全球数亿饱受抑郁症折磨的患者带来了新的希望,标志着神经精神疾病精准治疗新时代的序幕正在徐徐拉开。

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