壳聚糖纳米载体持续递送神经生长因子增强脂肪间充质干细胞向神经元细胞的分化与成熟

针对神经生长因子(NGF)半衰期短导致的干细胞分化效率低等问题，研究人员开发了负载NGF的壳聚糖纳米载体(CNPs)，结合脑源性神经营养因子(BDNF)构建神经诱导培养基，显著促进脂肪间充质干细胞(ADMSCs)分化为具有突触连接的成熟神经元，为神经组织工程提供了新策略。

　　

神经退行性疾病如阿尔茨海默症和帕金森病的治疗面临神经元不可逆损失的困境，干细胞疗法为此带来曙光。脂肪间充质干细胞(ADMSCs)因其易获取、多向分化潜能和神经营养因子分泌能力成为研究热点，但其自发分化为功能性神经元的效率不足5%。关键瓶颈在于神经生长因子(NGF)等诱导因子体内半衰期仅3-5分钟，且存在血脑屏障穿透难题。传统方法需反复给药，易引发免疫反应且难以维持有效浓度。

为解决这一难题，国内研究人员在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，创新性地采用离子交联法制备147.24±32 nm的壳聚糖-NGF纳米颗粒(NGF_NPs)，结合BDNF构建诱导体系。通过扫描电镜(SEM)、ELISA释放动力学检测证实其缓释特性，并利用免疫荧光标记MAP2、SNAP25等神经元标志物评估分化效果。

材料与方法
采用离子交联法合成NGF_NPs，通过SEM和动态光散射(DLS)表征粒径；用ELISA检测NGF释放曲线；将ADMSCs分为四组：空白对照、游离NGF+BDNF、空载CNPs+BDNF、NGF_NPs+BDNF组，通过形态学观察和qPCR检测β_III-tubulin等基因表达；Western blot分析MAP2、PSD95等蛋白表达；共聚焦显微镜观察突触素(Synaptophysin)定位。

扫描电子显微镜分析
SEM显示NGF_NPs呈均匀球形，粒径较空白CNPs略有增加，表明NGF成功负载。DLS检测显示多分散指数(PDI)为0.21，证实单分散性良好。

体外释放研究
72小时内NGF_NPs呈现双相释放：前8小时突释28.4%，后续64小时缓释至累计68.3%，符合Higuchi模型(R²=0.98)，显著优于游离NGF组(p<0.001)。

神经分化评估
NGF_NPs+BDNF组细胞在7天时即出现典型神经元样突起，MAP2阳性率达78.3±5.6%，显著高于游离因子组(41.2±4.8%)。第21天时突触素荧光强度升高3.2倍，且电生理检测显示动作电位发放频率提高。

结论与意义
该研究首次证实壳聚糖纳米载体可延长NGF生物活性至72小时以上，与BDNF协同使ADMSCs神经分化效率提升近2倍。分化细胞表达成熟神经元标志物MAP2、NeuN，并形成功能性突触。这一技术突破不仅解决了生长因子递送难题，更为帕金森病等疾病的细胞替代疗法提供了标准化诱导方案。未来通过优化壳聚糖脱乙酰度(≥75%)和整合miR-222等调控因子，有望进一步推动临床转化应用。