帕金森病（PD）是危害人类健康的重大疾病。尽管现有药物治疗方法能缓解症状，但面临副作用大、疗效有限和无法阻止病程进展等瓶颈问题。研发有效的药物与方案依旧迫切。线粒体功能障碍导致的细胞供能不足、氧化应激和神经炎症，进而加速多巴胺能神经元丧失是PD发生发展的重要诱因。但通过靶向线粒体并改善其功能障碍从而发挥抗PD作用的报道还较少。
有鉴于此，浙江大学彭丽华团队基于前期系列研究，首次分离获得中药葛根来源外泌体囊泡并建立了其全成分精准质控标准。经靶向与长循环修饰构建了工程化葛根外泌体（Pu-Exos-PR）。Pu-Exos-PR可通过经鼻给药高效递送葛根活性miRNAs入脑发挥抗PD作用。Pu-Exos-PR不仅在克服细胞膜和内体障碍实现靶细胞高效摄取方面展示了优异的性能，并能通过鼻腔给药在大脑高效富集，通过传递中药活性miRNA，增强PINK1-Parkin介导的线粒体自噬清除功能，并增强线粒体呼吸链复合物I和V的活性与ATP合成，进而促进PD环境下多巴胺能神经元的存活、降低其细胞损伤与氧化应激反应，缓解一系列运动和非运动的PD症状。该工作在纳米领域高影响力期刊Nano Today（2024年第58期）发表了题为“Plant-derived exosomes as cell homogeneous nanoplatforms for brain biomacromolecules delivery ameliorate mitochondrial dysfunction against Parkinson’s disease”的研究论文。
亮点与结论
- 率先制备并建立植物中药葛根外泌体囊泡的精准质控标准；
- 证明经修饰改造后的葛根外泌体能够经鼻腔给药向脑区有效递送中药活性miRNAs并发挥抗PD的体内外治疗作用；
- 首次揭示葛根外泌体介导的中药miRNAs抗PD的分子机制，与其调控PINK1-Parkin介导的线粒体自噬清除功能，增强线粒体呼吸链复合物I和V的活性与ATP合成密切相关；
- 为基于工程化植物中药外泌体介导中药活性miRNAs经鼻脑靶向递送治疗脑部疾病提供了全新思路与技术借鉴，也为相关领域的交叉研究开辟了新途径，提供了新范式；
- 植物中药外泌体具优异的生物相容性、低免疫原性，与生物屏障穿透力，在此基础上改造修饰后的工程化中药外泌体有望发展成为新一代高效安全的中药纳米制剂，转化前景广阔。
图1.工程化葛根外泌体囊泡经鼻脑靶向递送活性miRNAs抗帕金森症的效能与机制论文信息：Plant-derived exosomes as cell homogeneous nanoplatforms for brain biomacromolecules delivery ameliorate mitochondrial dysfunction against Parkinson’s disease. Nano Today58(2024)102438 https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102438该项目获国家自然科学基金面上项目、区域重点项目与科技部重点研发计划资助。
外泌体资讯网 Nano Today｜浙江大学彭丽华团队：植物来源外泌体作为脑生物大分子递送的细胞均质纳米平台，改善帕金森病的线粒体功能障碍
