纳米材料对治疗帕金森病有哪些帮助?

在传统的纳米药物中，纳米材料多作为载体的角色出现，这种纳米药物包装过程比较繁琐，不利于实现量产。然而纳米材料不仅是递送药物和基因的良好载体，一些纳米材料还表现出神经保护作用。

“我们想通过一种比较简单方式，即把纳米材料本身作为药物，然后通过一定的机制作用于细胞，从而产生治疗作用。”薛雪说。

目前已知，二维纳米材料与生物膜相互作用后可形成影响生物膜功能的结构，驱动膜磷脂发生一系列的变化。在帕金森病中，细胞的脂质代谢是紊乱的。因此，联合团队希望通过特异性改变膜磷脂代谢，起到缓解帕金森病的作用。

而且二维纳米材料是薄片状物质，可以直接与细胞膜进行相互作用，进而减少用药过程中，细胞的代谢、传递和释放所致的疗效损失。

联合团队成功探索了P-sheet与神经细胞膜的强相互作用，并通过实验，证明了P-sheet可有效缓解帕金森病小鼠的运动功能障碍。此后，进行的病理学实验表明，P-sheet对中脑黑质区域的多巴胺能神经元起到了保护作用。

这一治疗作用被进一步证明是P-sheet与PIP2相互作用后产生特异性富集而引起的。黄丽文介绍，P-sheet通过稳定神经细胞膜磷脂PIP2的代谢，抑制内质网应激和神经元凋亡，最终在体内、体外减轻帕金森病的行为和病理症状。

在有效性和安全性方面，联合团队将这一策略扩展到美国食品药品监督管理局(FDA)批准的临床上可降解的二维材料P-PLLA-sheet，把这种二维材料也制成片状，同时进行了相同的聚乙二醇修饰，最终证明这种二维纳米材料也可以产生同样的疗效。

黄丽文表示，这项研究证明，聚乙二醇修饰的二维纳米材料可作为一系列新型的无药物制剂，对中脑黑质区域的多巴胺能神经元起到非侵入性的治疗作用。这项研究还详细揭示了P-sheet可选择性调节神经退行性疾病相关膜脂质失调的机制。这为一系列二维纳米材料在与磷脂代谢相关疾病中的应用提供了一种有效的治疗策略。

未来治疗帕金森病还需克服哪些难题?

虽然针对帕金森病的治疗取得了很多进展，但还存在一些难题影响疾病的治疗效果。

首先，对于脑部疾病的治疗，血脑屏障都是一道绕不过的“坎”。“血脑屏障的存在，阻止了绝大部分小分子和大分子的转移，目前已有药物的血脑屏障穿过率也不足5%，严重限制了神经中枢系统疾病的治疗。”薛雪说。

要想解决这个问题，一方面需要增强药物的靶向性，使药物可以特异性地作用于脑细胞。另一方面可以从增加血脑屏障的通过率入手。

“在提高特异性和增加血脑屏障通过率这两方面纳米材料都具有广阔前景。”薛雪举例，在我们的研究中，就可以通过在聚乙二醇链上连接上一些可以靶向脑部的分子伴侣或者配体，同时通过调节纳米材料的大小和表面修饰来增加血脑屏障的通过率。

其次，帕金森病患者的个体症状差异大、变化多，其诊疗尤为复杂。

“一项研究表明，在上海这样的一线城市，帕金森病患者由起病至确诊所需时程的中位时间为10个月，在此过程中误诊率达23.53%。”陈蕾说，帕金森病一旦发生，疾病会随着时间推移而逐渐加重，且帕金森病在早期的疾病进展会快于后期。

薛雪表示，目前缺乏对帕金森病早期精准诊断的有效手段，这需要先了解帕金森病在早期产生的病理变化，并且把这些变化筛选出来，有针对性地研发早期检测探针。纳米材料可以成为检测探针的有力“候选者”，未来帕金森病或可以实现早期诊疗一体化。

关键词： 纳米材料 纳米药物 帕金森病 美国食品药品监督管理局