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负载Schisandrin B的协同抗氧化载体通过延长寿命和抑制Aβ聚集缓解阿尔茨海默病
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry 5.9
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针对阿尔茨海默病(AD)中Aβ沉积和氧化应激的双重病理机制,研究人员设计了一种含二硒键的两亲性聚合物DSe-Cys-(PEG)2负载Schisandrin B(Sch B),形成M@Sch B胶束。该载体显著清除ROS(H2O2、Fe3+等),在秀丽隐杆线虫(C. elegans)模型中延长寿命33.33%,提升运动能力51.08%,并通过调控daf-16、skn-1等基因通路协同抑制Aβ聚集,为AD治疗提供新策略。
阿尔茨海默病(AD)是全球老龄化社会面临的重大健康挑战,其特征性病理变化包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积和氧化应激损伤。尽管现有药物如胆碱酯酶抑制剂和单克隆抗体(如donemab)可部分缓解症状,但存在血脑屏障穿透性差、系统性副作用和高成本等问题。天然化合物Schisandrin B(Sch B)虽具有抗氧化和调控热休克反应(HSR)的潜力,却因疏水性导致生物利用度低。如何通过纳米载体协同增强Sch B的递送效率和治疗效果,成为AD治疗领域的关键科学问题。
针对这一挑战,西安交通大学的研究团队在《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》发表研究,设计了一种含二硒键(diselenide)的两亲性聚合物DSe-Cys-(PEG)2,通过自组装负载Sch B形成M@Sch B胶束。该载体不仅解决了Sch B的水溶性问题,更通过聚合物与Sch B的协同作用,实现了ROS清除和Aβ聚集抑制的双重功效。
研究采用核磁共振(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证聚合物结构,通过体外实验评估胶束对H2O2、Fe3+等自由基的清除能力,并选用转基因秀丽隐杆线虫CL4176(表达人类Aβ1-42)和野生型N2作为AD模型,分析寿命、运动行为(body bending频率)及分子机制。
化学结构表征
DSe-Cys-(PEG)2通过(Boc)2-Cys-(PEG)2与DSeDPA酯化合成,1H NMR显示特征峰证实二硒键成功引入。M@Sch B胶束粒径约100 nm,载药量达38.5%,显著高于文献报道的25%阈值。
抗氧化与抗AD效应
在CL4176线虫中,M@Sch B使最大寿命延长33.33%,运动能力提升51.08%,并减少38.1%的脂褐素沉积。机制上,M@Sch B上调抗氧化基因skn-1、sod-3和长寿相关转录因子daf-16,同时下调促衰老基因daf-2、age-1及Aβ mRNA表达。
协同作用机制
二硒键在H2O2触发下断裂释放Sch B,两者协同增强超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量。热休克因子hsf-1及其下游hsp-16.2的表达上调,进一步抑制Aβ毒性。
该研究首次将二硒键聚合物与Sch B结合,通过“载体-药物”协同抗氧化和Aβ抑制的双通路策略,为AD治疗提供了兼具高效性和安全性的纳米递送系统。其创新性在于:(1)突破传统抗氧化载体低载药量的限制;(2)在模式生物中验证多靶点调控机制;(3)为天然成分的AD治疗应用提供转化范式。未来研究可进一步探索该体系在哺乳动物血脑屏障穿透性和长期毒理学表现。
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