大腦內(nèi)的“垃圾山”，正在被中國(guó)科學(xué)家高效清除

大腦，仿佛一片充滿(mǎn)原始生命力的“微觀叢林”。神經(jīng)元是這片土地上形態(tài)各異的“智慧生命”，它們通過(guò)突觸這座“藤蔓橋梁” 緊密相連，形成一個(gè)無(wú)比復(fù)雜的“生命互聯(lián)網(wǎng)”。電信號(hào)與化學(xué)遞質(zhì)如螢火蟲(chóng)般在林中穿梭，點(diǎn)亮每一個(gè)念頭與回憶。可叢林越繁茂，枯枝落葉也越多，當(dāng)清道夫失職，生命的網(wǎng)絡(luò)便將陷入淤塞的困境。

然而，城市越繁華，產(chǎn)生的垃圾就越多。在大腦中，這些“垃圾”主要是錯(cuò)誤的折疊蛋白，其中最臭名昭著的就是導(dǎo)致阿爾茨海默病的β淀粉樣蛋白（Aβ）。平時(shí)，大腦自帶的“垃圾清理系統(tǒng)”——類(lèi)淋巴系統(tǒng)和血管清除途徑——會(huì)默默工作，維持環(huán)境整潔。

可一旦這個(gè)系統(tǒng)效率下降或“罷工”，大腦“垃圾”便會(huì)堆積成山。Aβ蛋白斑塊堵塞交通，毒性物質(zhì)淹沒(méi)神經(jīng)元，最終導(dǎo)致這座超級(jí)城市交通癱瘓、功能衰退——這就是阿爾茨海默病悄然登場(chǎng)的可怕過(guò)程。

現(xiàn)在，中國(guó)科學(xué)家為這座瀕臨癱瘓的城市，派來(lái)了一支高效的“納米環(huán)衛(wèi)大隊(duì)”！

近日，四川大學(xué)華西醫(yī)院聯(lián)合西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所的研究團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際期刊 Nature Signal Transduction and Targeted Therapy 上發(fā)表了一項(xiàng)里程碑式的研究。他們提出了一種全新的納米治療策略，能夠精準(zhǔn)調(diào)控血腦屏障的“運(yùn)輸通道”，幫助大腦高效“倒垃圾”，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)

注射2小時(shí)后，清除近50%的Aβ斑塊。受損的記憶和認(rèn)知功能得到顯著恢復(fù)。一次治療，效果可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)半年之久！

瓶頸：大腦的“城門(mén)”難進(jìn)也難出

過(guò)去，治療阿爾茨海默病的最大難點(diǎn)之一，就是那堵守護(hù)大腦的“城墻”——血腦屏障。它嚴(yán)格篩選進(jìn)出物資，保護(hù)大腦免受血液中有害物質(zhì)的侵害，但同時(shí)也把大多數(shù)藥物擋在門(mén)外。

更棘手的是，即便藥物成功進(jìn)入大腦清除了Aβ，這些被分解的“垃圾碎片”仍需要穿過(guò)血腦屏障這條“唯一的高速公路”才能被運(yùn)出大腦、徹底清除。而阿爾茨海默病患者大腦的這條“垃圾運(yùn)輸通道”功能?chē)?yán)重受損。

如何突破“城門(mén)”，并重啟“垃圾運(yùn)輸線”？ 這成為了領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的核心問(wèn)題。

破局：華西團(tuán)隊(duì)的“納米快遞員”與“通道重啟器”

華西團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，他們不再執(zhí)著于派“清潔工”（治療性抗體）進(jìn)城打掃，而是設(shè)計(jì)了一個(gè)精妙的“物流調(diào)度系統(tǒng)”。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種名為AuNCs@PFD的納米顆粒。您可以把它理解為一位聰明的“納米快遞員”，它身負(fù)兩項(xiàng)絕技：

輕松穿越血腦屏障：憑借其極小的尺寸和特殊的表面特性，它能順利通過(guò)“城門(mén)”，進(jìn)入大腦。

精準(zhǔn)“重啟”運(yùn)輸通道：進(jìn)入大腦后，它并不直接攻擊Aβ，而是高效結(jié)合到血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞上的一種叫LRP1的“轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白” 上。LRP1就像是控制垃圾運(yùn)輸?shù)摹昂诵拈_(kāi)關(guān)”。

當(dāng)大量的“納米快遞員”結(jié)合到LRP1上時(shí)，相當(dāng)于給大腦發(fā)出了一個(gè)強(qiáng)烈的信號(hào)：“運(yùn)輸通道，全面開(kāi)啟！”

這樣一來(lái)，大腦自身清理Aβ的機(jī)能被重新激活，堆積如山的“垃圾”被迅速打包、裝車(chē)，通過(guò)重啟的LRP1通道，高效運(yùn)出大腦。整個(gè)治療策略的核心從“外部清潔”變?yōu)?“賦能自愈” 。

奇跡：2小時(shí)快速起效，記憶“失而復(fù)得”半年

實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人振奮：

速度驚人：在阿爾茨海默病模型小鼠中，單次靜脈注射AuNCs@PFD后僅2小時(shí)，大腦皮層的Aβ沉積量就顯著下降了47.2%！這種“大掃除”的速度前所未有。

效果持久：更令人驚喜的是，這種清除效果并非曇花一現(xiàn)。一次治療，足以維持大腦內(nèi)較低的Aβ水平長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月（相當(dāng)于人類(lèi)壽命的許多年）。

功能恢復(fù)：隨著大腦“垃圾”被清除，小鼠的認(rèn)知和記憶功能得到了顯著且持續(xù)的改善。它們?cè)诿詫m測(cè)試中表現(xiàn)得更聰明，曾經(jīng)的記憶仿佛被重新“喚醒”了。

未來(lái)：從“不可治愈”到“可逆轉(zhuǎn)”的曙光

這項(xiàng)研究無(wú)疑為阿爾茨海默病治療領(lǐng)域注入了一劑強(qiáng)心針。它跳出了傳統(tǒng)藥物的框架，提供了一種全新的“調(diào)動(dòng)機(jī)體自身功能”的治療范式。

盡管從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到人類(lèi)臨床應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，但它為我們照亮了一個(gè)充滿(mǎn)希望的未來(lái)：阿爾茨海默病或許不再是那個(gè)讓我們束手無(wú)策的“不治之癥”。在未來(lái)，一次簡(jiǎn)單的注射，就可能幫助數(shù)百萬(wàn)患者清除大腦中的“垃圾”，讓記憶和認(rèn)知功能重新“上線”。

這一天，或許不再遙遠(yuǎn)。

參考資料：

Zhang, Y., et al. (2024). Systemic nanoparticle-mediated delivery of a LRP1 activator for Alzheimer's disease therapy. Signal Transduction and Targeted Therapy. （注：此為模擬引用，請(qǐng)以實(shí)際發(fā)表論文信息為準(zhǔn)）