RVGPR9-SSL与RVGP-R9-SSL双修饰脑靶向脂质体的跨血脑屏障机制比较及治疗潜力研究

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:International Journal of Pharmaceutics: X 5.2

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  为解决单受体介导的脑靶向递送系统存在溶酶体滞留和饱和性限制等问题,研究人员通过两种策略构建了RVGP(靶向肽)与R9(穿膜肽)双修饰脂质体RVGPR9-SSL(单配体)和RVGP-R9-SSL(双配体)。研究发现RVGPR9-SSL通过内质网途径规避溶酶体降解,其血脑屏障(BBB)渗透率(10.3%)显著高于RVGP-R9-SSL(7.9%),且具备优异的脑靶向效率与安全性。该研究为中枢神经系统疾病治疗提供了新型高效递送系统,并为双介导脑靶向脂质体的理性设计提供了关键依据。

  

随着全球老龄化加剧和脑部疾病负担加重,中枢神经系统(CNS)药物递送面临血脑屏障(BBB)渗透率低、溶酶体降解等挑战。传统单受体介导的脑靶向系统(如RVG29修饰脂质体)易被溶酶体捕获,而单纯穿膜肽(如R9)缺乏组织选择性且毒性较高。如何整合受体介导与吸附介导的双重机制,开发高效低毒的脑靶向递送系统,成为神经药理学领域的关键科学问题。

清华大学的研究团队在《International Journal of Pharmaceutics: X》发表研究,创新性地通过两种策略构建双修饰脑靶向脂质体:将RVGP(靶向nAChR的肽段)与R9(带正电荷穿膜肽)共价连接形成单配体脂质体RVGPR9-SSL,或将二者分别修饰制备双配体脂质体RVGP-R9-SSL。研究采用体外BBB模型(BMVECs)、共培养系统(BBB/C6)和活体成像技术,系统比较了两者的BBB渗透机制、细胞摄取途径及体内分布特性。

关键实验方法

  1. 通过MALDI-TOF-MS表征DSPE-PEG1000/2000与肽段的偶联物
  2. 采用薄膜水化法制备Cou-6/DiO/DiI/DiR标记的脂质体,优化配体密度(2-4 mol%)
  3. 建立Transwell BBB模型,通过TEER(>200 Ω·cm2)和SEM验证完整性
  4. 利用FRET效应(DiO+DiI)评估脂质体跨BBB后的结构稳定性
  5. 通过抑制剂(氯丙嗪/菲律宾菌素III)和细胞器示踪(Lyso-Tracker Red/ER-Tracker)解析内吞途径

主要研究结果

3.1 脂质体表征与靶向性优化
RVGPR9-SSL与RVGP-R9-SSL均呈球形(AFM验证),粒径约100 nm,PDI<0.2。单配体脂质体RVGPR9-SSL在BMVECs的摄取效率显著高于双配体系统(CTF值提升1.3倍),归因于RVGPR9协同作用诱导的构象动态调整。

3.2 BBB渗透机制差异
RVGPR9-SSL通过nAChR/小窝蛋白介导的内吞途径进入BMVECs,并主要经内质网(ER)转运(规避溶酶体),其4 h累积渗透率达10.3%;而RVGP-R9-SSL依赖nAChR/网格蛋白途径,以溶酶体运输为主(渗透率7.9%)。FRET证实两者跨BBB后仍保持结构完整。

3.3 胶质瘤细胞(C6)的递送特性
在酸性肿瘤微环境(pH~6.5)中,两种脂质体均通过网格蛋白途径进入C6细胞,但能有效逃逸溶酶体。载药脂质体RVGPR9-SSL(DOX)在核区积累更显著,为抗肿瘤效应奠定基础。

3.4 活体靶向验证
72 h后,RVGPR9-SSL(DiR)在裸鼠脑部的荧光强度显著高于其他组(p<0.001),而RVGP-R9-SSL脑蓄积微弱,证实单配体策略的优越性。

3.5 神经安全性评估
Nissl染色显示RVGPR9-SSL(DOX)不引起神经元尼氏体减少,血清ALT/AST/TP等指标均正常,安全性优于阳性对照多粘菌素。

结论与意义
该研究首次揭示配体连接方式对脑靶向脂质体转运通路的决定性影响:单链共价连接的RVGPR9-SSL通过ER途径高效规避溶酶体,其BBB渗透率和脑靶向效率显著优于双配体系统。这一发现为设计新一代双介导脑靶向递送系统提供了范式——通过合理设计配体空间构象可精确调控内吞途径,从而优化递送效率。研究不仅为胶质瘤等CNS疾病提供了极具转化潜力的RVGPR9-SSL平台,其揭示的“配体构象-内吞途径-递送效率”关联规律更为纳米递送系统的理性设计提供了普适性指导。

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