综述:纳米材料在中枢神经系统疾病中的应用

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Psychopharmacology 3.3

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  这篇综述系统阐述了纳米材料在突破血脑屏障(BBB)和靶向治疗中枢神经系统疾病中的创新应用。纳米药物凭借其优异的生物相容性和可塑性,通过递送系统(nano-delivery)、纳米酶(nano-enzymes)和神经干细胞调控等多重机制,为阿尔茨海默病、帕金森病等难治性神经疾病提供了联合治疗、代谢调控和神经修复的新策略。

  

突破血脑屏障的纳米武器

纳米材料因其10-200 nm的尺寸效应和表面可修饰性,能通过受体介导转运(RMT)、吸附介导胞吞(AMT)等机制穿透血脑屏障(BBB)。金纳米颗粒(AuNPs)经转铁蛋白修饰后,BBB穿透效率提升3倍;而聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)纳米载体通过短暂开放紧密连接(TJ),使药物脑部浓度达到静脉注射的8倍。

智能递送与联合治疗

纳米递送系统展现出多重优势:

  1. 负载能力:单壁碳纳米管(SWCNTs)可同时携带siRNA和抗氧化剂,实现基因-化学联合治疗;

  2. 刺激响应:pH敏感型纳米凝胶在缺血脑区(pH<6.8)快速释放神经营养因子(BDNF);

  3. 靶向修饰:载姜黄素的低密度脂蛋白(LDL)模拟纳米粒,通过ApoE受体特异性靶向阿尔茨海默病(AD)斑块。

纳米酶的代谢革命

相比天然酶,CeO2纳米酶具有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)双重活性,能持续清除帕金森病(PD)中过量ROS。实验显示,锰掺杂的纳米酶使多巴胺神经元存活率从42%提升至89%,且耐胃酸特性使口服生物利用度达67%。

神经再生的基因开关

量子点(QDs)标记的miRNA-124纳米复合物可精准调控神经干细胞(NSCs)分化:

  • 在脊髓损伤模型中,Notch信号通路被抑制后,神经元分化比例从15%增至58%;

  • 石墨烯支架引导的NSCs迁移速率达25 μm/h,较传统材料快3倍。

诊疗一体化新范式

超顺磁性氧化铁纳米粒(SPIONs)兼具治疗与成像功能:

  • T2加权MRI可检测到0.5 mm3的脑肿瘤病灶;

  • 近红外二区(NIR-II)荧光纳米探针实现术中实时导航,肿瘤切除完全率提升92%。

这些突破性进展为攻克神经退行性疾病提供了全新工具,未来需进一步解决纳米材料的长周期安全性问题。

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