一种新型的唾液酸化纳米递送系统能够协同改变肿瘤的免疫抑制微环境,并促使肿瘤发生脱落

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》:A novel sialylated nano-delivery system synergistically remodels the tumor immune-suppressive microenvironment and induces tumor detachment

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.9

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  神经退行性疾病(NDs)如阿尔茨海默病、帕金森病等由氧化应激、神经炎症、线粒体功能障碍及遗传突变驱动,可通过αβ-42、tau蛋白等生物标志物诊断。纳米技术为药物递送、成像及基因编辑提供创新策略,促进精准医疗发展。

  神经退行性疾病(Neurodegenerative Disorders, NDs)是一类影响神经系统结构与功能的疾病,其特征是神经元的逐渐损伤和丧失,进而导致认知、运动、行为等多种神经功能的衰退。这类疾病包括阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)、帕金森病(Parkinson's Disease, PD)、亨廷顿病(Huntington's Disease, HD)、多发性硬化(Multiple Sclerosis, MS)、肌萎缩侧索硬化(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)以及朊病毒病等。这些疾病在发病机制上具有一定的共性,如氧化应激、神经炎症、线粒体功能障碍和遗传突变等。然而,它们在临床表现、病理特征和影响人群方面也存在显著差异。

神经退行性疾病的进展通常与异常蛋白质的聚集密切相关。例如,阿尔茨海默病中,β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常沉积形成斑块,而tau蛋白的异常磷酸化则导致神经纤维缠结。这些异常蛋白的积累会干扰神经元的正常功能,诱发细胞内的毒性反应,最终导致神经元死亡。此外,氧化应激是这些疾病中的另一个关键因素,它指的是体内自由基的过度产生以及抗氧化系统功能的下降。自由基对细胞结构造成破坏,尤其是对DNA、蛋白质和脂质等关键分子产生损害,从而加速神经退行性过程。神经炎症同样在疾病发展中起着重要作用,它是由感染、外伤或其他异常蛋白积累所引发的免疫反应。虽然急性炎症有助于组织修复,但慢性炎症会破坏神经元,促进疾病进展。

遗传因素在神经退行性疾病的发病中也扮演着重要角色。许多疾病具有家族性遗传特征,如阿尔茨海默病中的APP、PSEN1和PSEN2基因突变,帕金森病中的LRRK2和PINK1基因变异等。这些基因突变会影响蛋白质的正常折叠和功能,导致细胞内的异常蛋白积累,从而引发病理变化。然而,遗传因素并非唯一的原因,环境因素和生活方式同样对疾病的发生和进展产生影响。例如,暴露于某些环境毒素、长期的压力、不良饮食习惯和缺乏运动都可能增加患神经退行性疾病的风险。此外,脑部外伤、感染、慢性炎症等也可能是疾病发展的诱因。

随着全球人口老龄化趋势的加剧,神经退行性疾病的发病率正在迅速上升,成为全球公共卫生领域的重要挑战。这些疾病不仅对患者的生活质量造成严重影响,还给家庭和社会带来沉重的经济负担。因此,如何提高早期诊断的准确性、探索有效的治疗手段以及制定针对性的预防策略,成为当前医学研究的重点。传统的诊断方法主要依赖于临床症状、神经影像学检查和生物标志物的检测。然而,这些方法在某些情况下可能存在局限性,例如在疾病早期阶段难以准确识别,或者在不同个体之间存在较大的变异。

近年来,生物标志物的应用在神经退行性疾病的诊断中取得了显著进展。这些标志物包括脑脊液(CSF)、血液、唾液和尿液中的特定分子,如β-淀粉样蛋白(Aβ)、tau蛋白、α-突触核蛋白(α-synuclein)、神经丝蛋白(neurofilaments)和微小RNA(miRNAs)等。这些分子在神经退行性疾病的不同阶段可能呈现出特定的表达模式,从而为疾病的早期诊断和病情监测提供了重要依据。例如,β-淀粉样蛋白的异常水平可以作为阿尔茨海默病的早期指标,而tau蛋白的异常磷酸化则可能与疾病的进展密切相关。此外,α-突触核蛋白的异常积累是帕金森病的重要特征之一,其在体液中的浓度变化可以帮助评估疾病的活动性和治疗效果。

除了生物标志物,神经影像学技术也在疾病的诊断和评估中发挥着关键作用。磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)等技术可以提供大脑结构和功能的详细信息,帮助医生识别早期病变和评估疾病进展。例如,MRI可以检测大脑中神经元的萎缩情况,而PET则可以显示异常蛋白的沉积位置。这些影像学技术不仅提高了诊断的准确性,还为疾病的分型和个体化治疗提供了支持。

基因检测是另一种重要的诊断手段,特别是在一些具有明确遗传背景的疾病中。例如,亨廷顿病是由HTT基因的CAG重复突变引起的,而帕金森病和阿尔茨海默病则与多种基因突变有关。通过基因检测,医生可以更早地识别高风险人群,并采取相应的干预措施。此外,基因检测还可以用于评估疾病的遗传模式,帮助患者及其家属更好地了解疾病的风险和遗传机制。

在治疗方面,神经退行性疾病的研究也取得了重要进展。目前,治疗策略主要包括药物治疗、干细胞治疗、基因治疗和抗氧化疗法等。药物治疗通常针对疾病的特定病理机制,如抑制异常蛋白的聚集、调节神经炎症反应或改善线粒体功能。然而,许多药物在临床试验中未能达到预期效果,这提示我们需要更深入地理解疾病的复杂机制,以开发更有效的治疗方案。干细胞治疗则通过移植健康的神经细胞来替代受损的神经元,为某些类型的神经退行性疾病提供了新的希望。基因治疗利用基因编辑技术,如CRISPR和siRNA,来修复或调控导致疾病的关键基因,这在某些遗传性神经退行性疾病中展现出巨大的潜力。此外,抗氧化疗法通过补充抗氧化剂或增强机体的抗氧化能力,来对抗氧化应激对神经元的损害,成为一种重要的辅助治疗手段。

近年来,纳米技术在神经退行性疾病的诊断和治疗中展现出巨大的应用前景。纳米粒子(Nanoparticles, NPs)因其独特的物理化学性质,能够穿透血脑屏障,实现靶向药物递送和精准治疗。例如,介孔二氧化硅纳米粒子、磁性纳米粒子、聚合物纳米粒子、金纳米粒子、银纳米粒子和脂质体等,均被广泛应用于药物递送系统。这些纳米载体不仅能够提高药物的生物利用度,还能减少对全身的毒性作用,提高治疗的安全性和有效性。此外,纳米技术在影像诊断中的应用也日益增多,如利用纳米粒子作为造影剂,提高成像的分辨率和准确性,从而帮助医生更早地发现病变区域。

纳米技术在基因治疗中的应用同样具有重要意义。通过将基因治疗药物封装在纳米载体中,可以实现更高效的基因传递,提高治疗效果。例如,纳米载体可以将CRISPR-Cas9系统递送到特定的神经元中,从而修复突变的基因,阻止疾病的进一步发展。此外,纳米技术还可以用于增强神经保护和神经元的耐受性。例如,某些纳米材料能够调节神经炎症反应,减少自由基的产生,增强细胞的抗氧化能力,从而延缓疾病的进展。

在神经退行性疾病的管理中,多学科的融合成为推动治疗进展的重要动力。神经科学、生物医学工程、材料科学和计算机科学等领域的专家正在共同努力,开发更先进的诊断和治疗技术。例如,结合人工智能和大数据分析的生物传感器,可以实时监测神经退行性疾病的生物标志物变化,提高诊断的精准度。此外,基于纳米技术的个性化治疗方案,可以根据患者的基因特征和疾病状态,提供更针对性的干预措施,从而提高治疗的成功率。

神经退行性疾病的治疗和管理是一个复杂的系统工程,涉及多个层面的干预。从疾病的早期筛查到晚期的综合治疗,每个环节都需要科学的指导和技术的支持。同时,考虑到不同地区和人群的差异,制定针对性的诊断和治疗策略也显得尤为重要。例如,一些地区由于医疗资源有限,可能需要开发更简便、经济的诊断方法,以提高疾病的早期识别率。而在一些医疗条件较好的地区,可以更广泛地应用先进的诊断和治疗技术,以实现更精准的管理。

总体而言,神经退行性疾病的研究正在不断取得新的突破,为疾病的诊断和治疗提供了更多可能性。然而,要实现真正有效的管理,还需要进一步探索疾病的发病机制,优化现有的诊断和治疗手段,并加强跨学科的合作。随着科学技术的进步,我们有理由相信,未来将会有更多创新性的治疗方法出现,为患者带来更好的预后和生活质量。
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