靶向转铁蛋白-磷脂酰丝氨酸脂质体通过抑制TDP-43聚集和神经炎症缓解雄性小鼠神经病理性疼痛

《Nature Communications》：Transferrin-phosphatidylserine liposomes target TDP-43 and neuroinflammation in male mice with neuropathic pain

神经病理性疼痛（NP）是一种由慢性神经炎症驱动的衰弱性疾病，目前疗法效果有限。研究人员开发了负载TDP-43聚集抑制剂的转铁蛋白-磷脂酰丝氨酸修饰脂质体（TF/PS/TDP-43-IN-1），该制剂可跨越血脑屏障，靶向胶质细胞并调节其活化状态。在雄性C57BL/6J小鼠模型中，该策略显著缓解疼痛行为、降低炎症因子表达并抑制cGAS-STING通路，为开发疾病修饰疗法提供了新方向。

　　

神经病理性疼痛（Neuropathic Pain, NP）是一种常见的慢性疼痛综合征，其特征是自发性疼痛、痛觉过敏和触诱发痛，严重影响患者的生活质量。目前，临床上用于治疗神经病理性疼痛的药物，如抗抑郁药、抗惊厥药和阿片类药物，大多只能缓解症状，且存在疗效有限、副作用大、易产生依赖性等问题。究其根源，在于这些药物未能有效干预疾病的核心病理机制——慢性神经炎症。在中枢神经系统中，小胶质细胞和星形胶质细胞的异常活化及其之间的恶性对话，是驱动神经炎症和疼痛信号放大的关键环节。因此，开发能够精准靶向神经炎症、调节胶质细胞功能的新型治疗策略，是当前疼痛研究领域的迫切需求和重大挑战。

近年来，TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）的异常聚集被发现在多种神经退行性疾病（如肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆）的发病机制中起关键作用。新近证据表明，TDP-43的病理变化也可能参与神经病理性疼痛的过程。TDP-43的聚集可以激活cGAS-STING（环鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子）通路，这一通路是天然免疫应答的核心，能够触发强烈的炎症反应。这为理解神经病理性疼痛的分子机制提供了新视角，也提示靶向TDP-43聚集可能成为干预神经炎症和疼痛的新思路。然而，如何将治疗药物高效递送至中枢神经系统的病变部位，并特异性作用于活化的胶质细胞，是实现这一治疗策略所面临的主要技术瓶颈。血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）的存在严重限制了大多数药物分子进入脑组织。

为了攻克这一难题，发表在《Nature Communications》上的研究“Transferrin-phosphatidylserine liposomes target TDP-43 and neuroinflammation in male mice with neuropathic pain”提出了一种巧妙的纳米医学解决方案。研究人员设计并构建了一种多功能脂质体纳米载体系统。该系统的表面同时修饰了转铁蛋白（Transferrin, TF）和磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine, PS）。转铁蛋白可通过其受体介导的转胞吞作用，帮助脂质体高效穿越血脑屏障。而磷脂酰丝氨酸是细胞凋亡过程中暴露于细胞膜表面的“吃我”信号，能够被巨噬细胞（包括中枢神经系统中的小胶质细胞）表面的特定受体识别，从而赋予脂质体主动靶向活化胶质细胞的能力。研究人员将一种TDP-43聚集抑制剂（TDP-43-IN-1）封装于此TF/PS双修饰的脂质体（TF/PS/TDP-43-IN-1）中，旨在实现药物向神经炎症病灶的精准递送。

本研究综合利用了纳米制剂构建与表征、细胞模型（包括小胶质细胞和星形胶质细胞）验证、以及雄性C57BL/6J小鼠的神经病理性疼痛模型（坐骨神经慢性压迫性损伤模型，CCI）进行体内外功能评价。关键技术方法包括：采用薄膜水化法制备并表征TF/PS/TDP-43-IN-1脂质体；通过体外血脑屏障模型评估其穿透能力；在BV-2小胶质细胞和原代星形胶质细胞中考察其细胞摄取、毒性及对炎症表型的调节作用；在CCI雄性小鼠模型中系统评价其缓解疼痛行为（机械性缩足反射阈值和热缩足潜伏期）、降低脊髓背角炎症因子水平以及抑制cGAS-STING通路活性的效果。

TF/PS/TDP-43-IN-1脂质体的制备与表征

研究人员成功合成了TF和PS共修饰的脂质体，并实现了TDP-43-IN-1的高效装载。表征结果显示，该脂质体粒径均一，稳定性良好，具备作为药物载体的基本物理化学特性。

TF/PS脂质体有效穿越血脑屏障并靶向胶质细胞

通过体外血脑屏障模型实验证实，与未修饰或单修饰的脂质体相比，TF/PS双修饰脂质体表现出更强的跨屏障转运能力。在细胞共培养体系中，该脂质体能够被小胶质细胞和星形胶质细胞高效摄取，证明了其良好的胶质细胞靶向性。

TF/PS/TDP-43-IN-1在体外促进抗炎表型

在脂多糖（LPS）刺激的BV-2小胶质细胞模型中，TF/PS/TDP-43-IN-1处理能显著提高细胞活力，并下调促炎细胞因子（如TNF-α, IL-1β, IL-6）的表达，同时上调抗炎细胞因子（如IL-10, TGF-β）的水平，表明其能有效将小胶质细胞从促炎的M1表型极化为抗炎的M2表型。在原代星形胶质细胞中，也观察到了类似的抗炎效应。

TF/PS/TDP-43-IN-1在体内缓解神经病理性疼痛

在CCI诱导的雄性小鼠神经病理性疼痛模型中，鞘内或静脉注射TF/PS/TDP-43-IN-1均能显著逆转机械性痛觉过敏和热痛觉过敏行为，其效果优于游离的TDP-43-IN-1药物或空白脂质体，证明了纳米载体系统的增效作用。

TF/PS/TDP-43-IN-1抑制脊髓炎症和cGAS-STING通路

对小鼠脊髓组织的分析显示，TF/PS/TDP-43-IN-1治疗显著降低了脊髓背角中促炎细胞因子的水平。更重要的是，该治疗还抑制了TDP-43的异常聚集以及下游cGAS-STING信号通路的活化，表现为通路关键蛋白cGAS、STING、p-TBK1和p-IRF3的表达下降。

综上所述，该研究得出明确结论：基于转铁蛋白和磷脂酰丝氨酸的双重靶向策略构建的纳米脂质体，能够高效递送TDP-43聚集抑制剂至中枢神经系统，并特异性作用于活化的胶质细胞。该制剂通过抑制TDP-43的病理聚集，进而阻断cGAS-STING炎症信号通路的过度激活，最终重塑小胶质细胞和星形胶质细胞的功能状态，使其从促炎表型向抗炎表型转变，从而有效缓解神经炎症和相关的疼痛行为。这项研究不仅揭示了TDP-43聚集在神经病理性疼痛中的新作用，更重要的是，它提供了一种具有疾病修饰潜力的新型纳米治疗平台。这种靶向神经炎症关键驱动因素的精准治疗策略，为开发从根本上干预神经病理性疼痛及其他慢性神经炎症性疾病的疗法开辟了新的道路，具有重要的理论意义和广阔的临床转化前景。