负载不同生长因子的PLGA纳米颗粒靶向TRF促进神经干细胞分化的效应及机制研究

这篇研究创新性地构建了负载BDNF、GDNF和TGF-β3的PLGA纳米颗粒（NPs），通过双乳化法制备的纳米载体粒径约220nm，包封率达68%-93%。研究证实该体系能有效穿透血脑屏障（BBB）模型，并诱导大鼠神经干细胞（NSCs）分化为多巴胺能神经元（TH+细胞达43.5%），其酪氨酸羟化酶（TH）基因表达提升305倍，为帕金森病（PD）的纳米靶向治疗提供了新策略。

　　

1 引言

神经退行性疾病（ND）如帕金森病（PD）的治疗面临血脑屏障（BBB）穿透难题。本研究聚焦聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米颗粒（NPs）负载脑源性神经营养因子（BDNF）、胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）和转化生长因子β3（TGF-β3），通过靶向转铁蛋白（TRF）受体实现BBB穿越，诱导神经干细胞（NSCs）向多巴胺能神经元分化。

2 材料与方法

2.1 PLGA-NPs制备

采用双乳化法（w₁/o/w₂）制备粒径约220nm的NPs，包封率最高达93%（TGF-β3）。透射电镜显示颗粒表面光滑（图3），Zeta电位-22mV。

2.2 TRF抗体偶联

通过EDC/NHS活化PLGA-COOH的羧基，实现TRF抗体偶联（效率11%），偶联后粒径增至280nm，电位升至-12mV（表1）。

2.3 体外BBB模型

构建人脐静脉内皮细胞（HUVECs）、周细胞和NSCs的三维屏障模型。流式细胞术证实TRF-NPs的穿透效率较普通NPs提升2倍（图5D）。

3 结果

3.1 分化效应

三因子共载NPs使TH基因表达提升305倍，显著高于化学诱导组（142倍）。免疫荧光显示Map2⁺细胞占比27%，TH⁺细胞达43.5%（图6C）。

3.2 缓释特性

30天累计释放实验显示BDNF爆发释放39.7%，而TGF-β3呈现平稳释放曲线（表2）。

4 讨论

本研究突破在于：

1. 1.

   多因子协同：BDNF促进神经元存活，GDNF维持多巴胺能神经元功能，TGF-β3调控中脑发育，三因子通过PLGA缓释形成时空协同效应。

2. 2.

   靶向优化：TRF介导的BBB穿透效率较传统纳米载体提升50%，为无创治疗提供可能。

3. 3.

   转化价值：NPs分化效率超越化学诱导，且避免反复给药，符合临床转化需求。

5 结论

该靶向纳米系统为PD治疗提供新思路：

• •

  突破BBB限制的递送技术

• •

  实现NSCs原位再生

• •

  多因子控释减少副作用

  未来需在PD动物模型中验证其长期疗效。