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新技术打开“血脑屏障门”,助力CNS疾病药物输送

2015/10/25 来源:生物探索
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导读
2015年10月20日,发表在神经外科杂志的成果揭示:位于马塞诸萨州的哈佛医学院眼耳和波士顿大学的研究人员在迈克尔福克斯帕金森病研究资金会(MJFF)的支持下,利用新技术将药物传递到难以自然通过的血脑屏障,这种新技术创造了一个允许药物输送到大脑和中枢神经系统的“屏障门”。

由脑和脊髓的组成的中枢神经系统(Central Nervous System, CNS)是人体神经系统的主体部分,由CNS紊乱引起的疾病包括意识障碍(如某些精神疾病)、感知觉障碍(如神经退行性病)、运动障碍(如帕金森)、肌张力异常等。

血脑屏障是“血-脑”、“血-脑脊液”和“脑脊液-脑”3种屏障的总称,指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,一方面该屏障能够选择性地阻止某些物质由血液进入脑组织;另一方对患有CNS疾病的人群,该屏障阻碍了药物通过,不利于疾病的治疗。

一般用于治疗中枢神经系统疾病的药物是通过鼻腔及其他粘膜组织进入大脑的,但鼻腔中的多层组织组织了大分子药物进入包括骨头、硬脑膜和蛛网膜(血脑屏障)的大脑中,这是造成脑部疾病难以治疗的根本原因。以帕金森为例,在过去,主要是采用直接注射蛋白质胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)治疗,其副作用是在传递药物到大脑时外伤和并发症发生率高。

2015年10月20日,发表在神经外科(Neurosurgery)杂志的成果揭示:位于马塞诸萨州的哈佛医学院眼耳和波士顿大学的研究人员在迈克尔福克斯帕金森病研究资金会(MJFF)的支持下,利用新技术将药物传递到难以自然通过的血脑屏障,成功地保护帕金森小鼠模型的神经。


在对小鼠进行鼻粘膜移植后,研究人员选择利用此通道将治疗帕金森病的蛋白质胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)传递到小鼠大脑,通过对行为和组织学数据的收集,发现新型药物传输方式的效果相当于直接将注射蛋白质胶质细胞源性神经营养因子到大脑。

这种新技术是进行采用内镜颅底手术进行鼻骨粘膜移植,让屏障的孔径被放大1000多倍,使得药物更容易通过血脑屏障,该种软骨移植能够有效传输蛋白质类等大分子药物。

什么是鼻骨粘膜移植?

鼻粘膜移植是耳鼻喉领域常用于颅底术后重建大脑屏障的一种技术。耳鼻喉外科医生通常使用内窥镜经鼻腔造口穿过血脑屏障到达脑部切除脑肿瘤,一旦完成切除手术,他们利用邻近鼻粘膜覆盖造口建造成一个永久的安全的通道。

论文写道,通过在该领域长期的临床研究结果已经很好确立了该技术的安全性和有效性,用鼻粘膜覆盖防护大脑免受感染,这如同重新创建了一个血脑屏障。

意义:“屏障门”或将从神经退行性病扩展到精神疾病领域

由于血脑屏障机制阻止大约98%的药物到达大脑和中枢神经系统,研究者希望该方法可以帮助到世界各地的由于血脑屏障机制而难以治疗的神经(系统)病患者,毕竟通过鼻骨粘膜移植的方法建立的通道使得其渗透力大于天然屏障1000倍,或创造了一个允许药物输送到大脑和中枢神经系统的“屏障门”。

文章的资深作者、哈佛医学院耳鼻喉科的Benjamin S. Bleie博士表示,该技术具有惠及人口众多神经退行性疾病患者的潜力,尽管其研究目前着眼于神经退行性病的研究,有望超出帕金森病的范围,并扩展应用于精神疾病,慢性疼痛,癫痫和许多其它影响大脑和神经系统通路疾病的潜在可能。

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