工程化的神经元外泌体通过清除α-突触核蛋白来改善帕金森病症状

《Journal of Nanobiotechnology》：Engineered neuronal exosomes mediate α-synuclein clearance to ameliorate Parkinson’s disease

　　

摘要

帕金森病（PD）是仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病。PD的标志性病理特征是α-突触核蛋白（αSyn）异常聚集形成不溶性的路易小体。因此，开发抑制大脑中αSyn聚集的策略一直是PD治疗的主要研究方向。本研究采用工程化神经外泌体作为治疗方法。这些外泌体经过改造，使其血液循环半衰期延长至3.8小时，并提高了靶向能力，其在大脑中的信号比例为2.15±0.09%（而游离染料的信号比例为0.78±0.07%）。随后，这些外泌体被装载了一种自行开发的αSyn聚集阻断肽（sPep）以及抗氧化剂吡咯喹啉醌（PQQ）。我们在PD的体外和体内模型中测试了该系统的疗效。实验结果证实，筛选出的sPep在体外和体内均能有效靶向并阻断αSyn的聚集。通过超速离心和杂交技术分离出的神经外泌体具有很强的穿越血脑屏障的能力。体内研究表明，这种治疗方法显著改善了PD模型小鼠的运动和认知功能。其潜在的神经保护机制包括减少αSyn聚集、增强抗氧化能力、改善线粒体功能障碍以及抑制细胞凋亡，从而共同促进多巴胺能神经元的存活。这些发现表明，这种基于工程化外泌体的递送系统对PD病理具有保护作用。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

帕金森病（PD）是仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病。PD的标志性病理特征是α-突触核蛋白（αSyn）异常聚集形成不溶性的路易小体。因此，开发抑制大脑中αSyn聚集的策略一直是PD治疗的主要研究方向。本研究采用工程化神经外泌体作为治疗方法。这些外泌体经过改造，使其血液循环半衰期延长至3.8小时，并提高了靶向能力，其在大脑中的信号比例为2.15±0.09%（而游离染料的信号比例为0.78±0.07%）。随后，这些外泌体被装载了一种自行开发的αSyn聚集阻断肽（sPep）以及抗氧化剂吡咯喹啉醌（PQQ）。我们在PD的体外和体内模型中测试了该系统的疗效。实验结果证实，筛选出的sPep在体外和体内均能有效靶向并阻断αSyn的聚集。通过超速离心和杂交技术分离出的神经外泌体具有很强的穿越血脑屏障的能力。体内研究表明，这种治疗方法显著改善了PD模型小鼠的运动和认知功能。其潜在的神经保护机制包括减少αSyn聚集、增强抗氧化能力、改善线粒体功能障碍以及抑制细胞凋亡，从而共同促进多巴胺能神经元的存活。这些发现表明，这种基于工程化外泌体的递送系统对PD病理具有保护作用。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。