近日，神經(jīng)科學(xué)家Viviana Gradinaru和她的同事們?cè)贜ature Biotechnology上報(bào)道了一種能夠穿過血腦屏障的無害病毒，可以將治療藥物送達(dá)腦部。專家表示，這項(xiàng)不需要使用侵入性方法就能將基因送達(dá)腦部的新技術(shù)將會(huì)成為一種非常有用的研究工具，并且在臨床應(yīng)用方面蘊(yùn)含巨大潛力。該技術(shù)或在將來用于治療一系列神經(jīng)疾病。

血腦屏障是腦內(nèi)的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞彼此緊密相連，同時(shí)與周圍的周細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞相互作用形成的屏障系統(tǒng)。組成血腦屏障的細(xì)胞通過表達(dá)緊密和黏附連接蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)體、及相關(guān)信號(hào)分子，調(diào)節(jié)血腦屏障的發(fā)育和功能。神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞在生理和病理狀態(tài)下也參與血腦屏障的功能調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生與發(fā)展，都伴隨著血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能的破壞。如何穿過血腦屏障就成為醫(yī)學(xué)治療所面臨的一個(gè)特別的挑戰(zhàn)。

近年來，關(guān)于外泌體與神經(jīng)系統(tǒng)的研究也越來越多。目前普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，異于普通微泡直接由細(xì)胞出芽脫落生成，外泌體的形成始于細(xì)胞內(nèi)陷形成早期胞內(nèi)體，隨后在內(nèi)吞體轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體及一些相關(guān)蛋白的調(diào)控下，早期胞內(nèi)體內(nèi)出芽形成多個(gè)腔內(nèi)小囊泡構(gòu)成多泡體（MVB），MVB最后在GTPase家族中的RAB酶的調(diào)節(jié)下與細(xì)胞膜融合向外界分泌腔內(nèi)囊泡，這些囊泡就是我們所稱的外泌體。

鑒于外泌體的結(jié)構(gòu)及易透過血腦屏障的特點(diǎn)，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究者們提出假設(shè)：單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌的外泌體可避免單核巨噬細(xì)胞的吞噬，同時(shí)增強(qiáng)其攜帶的藥物的傳遞進(jìn)而提高藥物治療的效果。在這個(gè)假設(shè)下，他們成功地為抗氧化劑、過氧化氫酶，開發(fā)了一個(gè)新的基于外泌體的藥物傳遞系統(tǒng)來治療帕金森疾病。使用不同的方法將過氧化氫酶在體外載入外泌體：室溫孵育、皂素透化、反復(fù)凍融、超聲或者擠壓。獲得的含過氧化氫酶的外泌體大小約為100-200 nm。利用超聲和擠壓、或皂素透化對(duì)外泌體的改善后可提高藥物載入的效率、維持藥物的持續(xù)釋放和防止過氧化氫酶被蛋白酶降解。外泌體可在體內(nèi)被神經(jīng)細(xì)胞獲取。鼻腔給藥后在小鼠的大腦中檢測(cè)到了大量的外泌體?？偟膩碚f，基于外泌體的過氧化氫酶給藥方式為治療免疫和神經(jīng)退行性疾病提供了多種可能性。

此外，Yuyama等在研究阿爾茲海默癥時(shí)發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元細(xì)胞分泌的外泌體能夠改變細(xì)胞外β淀粉樣蛋白的構(gòu)象形成無毒的淀粉樣原纖維，促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)β淀粉樣蛋白的吸收，造成這類蛋白的沉積，誘發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)病變。隨后Dinkins等還在阿爾茲海默癥轉(zhuǎn)基因小鼠模型上證實(shí)了受中性鞘磷脂調(diào)節(jié)的外泌體能夠影響β淀粉樣蛋白的沉積從而影響阿爾茲海默癥的病理過程。

跨血腦屏障給藥在過去幾十年中一直是頗具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，研究人員付出了相當(dāng)大的努力來開發(fā)各種給藥系統(tǒng)，一些藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體策略的使用也已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。未來將需要繼續(xù)研究跨越血腦屏障的策略，更深入了解轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，發(fā)現(xiàn)更加有效、有針對(duì)性的血腦屏障開放方法，最終實(shí)現(xiàn)中樞藥物安全、高效、可控的透過血腦屏障，在腦內(nèi)產(chǎn)生更精確的藥物濃度，提高治療效果。