物理科技生物学-PHYICA

寨卡病毒特异性疗法保护胎鼠大脑

医学研究 2022-05-01 21:51:36

从巴西一例小头畸形病例中分离的阴性福塔莱萨株寨卡病毒(红色)的透射电子显微镜图像

该病毒与中央的细胞膜有关

信用:NIAID 11月10日发表在《分子疗法》杂志上的一项研究发现,一种基因沉默疗法可以防止寨卡病毒从怀孕小鼠传播到小鼠胎儿

这种疗法利用被称为小细胞外囊泡(sEVs)的纳米颗粒进行药物输送,穿过胎盘和血脑屏障,大大减少了胎儿的神经损伤,包括病毒引起的大脑萎缩

南京大学资深研究作者吴志伟说:“我们的实验表明,通过改良的sEVs靶向给药是传统给药方式的一个有希望的替代方案,尤其是在治疗脑病毒感染方面。”

“提高产生sev的产量和效率以及开发针对其他组织的sev将拓宽其应用范围,并将扩大这种基因传递技术的有效性

" 2015-2017年,寨卡病毒疫情席卷亚太地区,至今仍是全球健康威胁

这种病毒会导致神经和先天性疾病,如小头畸形,婴儿的头比预期的要小

它可以穿过胎盘和血脑屏障——一个由密集细胞组成的血管和组织网络

血脑屏障控制着中枢神经系统和血液之间的物质交换,有助于阻止有害物质到达大脑

很少有药物专门针对脑组织,大多数药物毒性很高,不能有效穿过血脑屏障

由于药物的血脑屏障阻断,对脑部病毒感染的治疗通常是无效的

吴说:“目前,还没有寨卡病毒特异性疗法或疫苗。”

“迫切需要能够有效穿越血脑屏障和胎盘屏障的安全有效的抗病毒药物,尤其是预防小头畸形

" 特别是,使用寡核苷酸的基因沉默疗法在临床环境中显示出独特的优势,但是将核酸递送到细胞中仍然是一个主要的挑战

sEVs提供了一种潜在的解决方案——从细胞中释放出来的天然、可生物降解的纳米粒子,是细胞间通讯的重要媒介

新出现的证据表明,它们可能是一种强有力的工具,可以提供治疗癌症、心血管疾病和传染病的药物

最近,吴和他的合作者利用sEVs通过胎盘屏障传递抗病毒分子来抑制小鼠胎儿的寨卡病毒感染

在这项新的研究中,吴和他的团队首次证明了sEVs可以递送抗病毒药物,从而实现对胎儿中枢神经系统中寨卡病毒感染的靶向抑制,并控制神经损伤

为了定位神经元,研究人员设计了表面表达狂犬病毒糖蛋白(RVG)的sEVs

然后,他们将寨卡病毒特异性小干扰核糖核酸(siRNA)装载到小鼠体内,并注射到怀孕的小鼠体内

RVG修饰的sEVs穿过胎盘屏障和血脑屏障,防止寨卡病毒传播给胎儿

它们集中在胎儿大脑中,在那里它们抑制感染,减少炎症和神经损伤,包括小头畸形和大脑中称为小脑的区域的缺陷

这一发现与最近的另一项研究相呼应,该研究表明,RVG修饰的sEVs可以通过小鼠的血脑屏障来治疗帕金森氏病

“我们的治疗方法扩大了sEVs的应用,通过静脉注射治疗脑部病毒感染,”吴说

尽管取得了令人鼓舞的结果,许多问题仍然存在

例如,研究人员同时输送病毒和第一剂治疗药物,因此不清楚一段时间后的治疗是否也有效

吴说:“病毒感染后的延迟注射可能会为将这项研究转化为人体试验的能力提供更多信心。”

“尽管如此,我们的研究为这种可能性提供了一个概念证明

" 展望未来,研究人员计划研究sev穿透胎盘和血脑屏障的分子机制

他们还将确定sEV渗透的精确速率,并确定控制交付效率的因素

“由于小的细胞外囊泡是生物来源的,它们可以是一种安全的药物递送载体,”吴说

“然而,目前的研究仍然是初步的,还有许多问题需要解决

对于人类来说,还有很长的路要走

"

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