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苏州纳米所王强斌团队AM:纳米药剂介导的阿尔茨海默病干细胞疗法

  阿尔茨海默病AD是一种常见的痴呆,目前是无法完全治愈的,现有的治疗方法,如常用的针脑部淀粉样蛋白()的药物治疗等,都只能适度缓解AD的症状和减缓其病理进展。AD是一个具有复杂多病理特征的神经退行性疾病,如何同时实现沉积等病理症状的治疗,同时又能实现神经再生以改善认知障碍是目前AD治疗所面临的主要挑战。 

  针对这一挑战,中科院苏州纳米所王强斌研究员团队设计了一种联合基因、药物和干细胞的多功能神经干细胞NSC治疗策略,该策略能够在小鼠模型中同时实现清除和促进神经再生修复,并表现出良好的改善AD小鼠记忆和认知水平的疗效(图1首先,实验开发了一种能够稳定和持续表达脑啡肽酶(NEP的基因工程化NSCsNEP-NSCs),该细胞可以释放NEP实现脑部微环境中的高效、持续降解,维持代谢平衡,同时促进NSCs的生存状况;在此基础上,为了克服AD病理微环境相关的不良反应和促进NEP-NSCs的神经元分化,实验构建了一种具有高基因/药物传递效率的PBAE-PLGA-Ag2S-RA-siSOX9PPAR-siSOX9)纳米,该药剂可以通过协同调控Wnt/β-cateninRA信号通路促进NEP-NSCs向神经元方向分化而抑制其向胶质分化;同时基于Ag2S量子点的近红外区荧光还可以实现NEP-NSCs移植实时影像引导,实现NEP-NSCs在海马区的精准移植(图2)。 

  得益于持久降解、神经再生修复精准细胞移植多方优势,该策略表现出良好的短期和长期AD疗效,经过单次治疗1个月和6个月后的AD小鼠水迷宫行为学分析均表现出良好的记忆和认知能力的改善(图3)。该技术的开发为能够处理AD多种病症的多功能干细胞疗法的开发和应用提供了一种新的思路。相关工作以“A Nanoformulation-Mediated Multifunctional Stem Cell Therapy with Improved Beta-Amyloid Clearance and Neural Regeneration for Alzheimers Disease”为题发表在Advanced Materials上(DOI: 10.1002/adma.202006357 

  上述工作第一编辑为博士后黄德华,通讯编辑为王强斌研究员和陈光村项目研究员。工作得到了国家自然科学基金重点和面上项目、中科院0-1原始创新项目、国家重点研发计划课题等的资助。 

  

1. 多功能干细胞疗法示意图 

  

2. 基因工程化NEP-NSCs及其功能验证 

  

3. AD小鼠水迷宫行为学分析 

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