南京大學武偉/蔣錫群團隊Angew：氟和甜菜堿修飾促進蠕蟲狀聚合物分子刷透過血腦屏障
2022-02-13 來源：高分子科技
血腦屏障（blood brain barrier, BBB）是藥物由血液循環(huán)到達腦脊液和腦組織需要克服的重要生物屏障，它可以阻擋98%的小分子物質和幾乎所有的大分子物質進入腦組織，給中樞神經系統(tǒng)（central nervous system, CNS）疾病的治療帶來極大困難。目前，CNS疾病治療的臨床給藥方式包括局部灌注、臨時打開BBB和經鼻入腦給藥等。但這些給藥方式存在固有的缺點，比如局部灌注是一種高侵入性的給藥方式，易于引起腦損傷或感染；臨時打開BBB的給藥方式缺乏選擇性，毒素等有害物質可能隨同治療藥物一起進入腦組織造成神經元功能障礙；經鼻給藥方式的不足主要在于入腦的藥量不高，而且藥物會對鼻黏膜產生刺激和損傷，藥物也會在鼻黏膜中降解導致利用率降低。另外，利用特異性受體、內源性轉運蛋白或帶正電的納米制劑與帶負電的細胞膜之間的非特異性吸附作用等將藥物介導轉運入腦也是被廣泛研究和使用的方法。常用的受體和轉運因子包括低密度脂蛋白受體、轉鐵蛋白受體、胰島素受體、葡萄糖轉運蛋白-1（GLUT1）和膽堿轉運蛋白等，但值得注意的是，這些方法遞藥入腦的效率仍處于一個相對較低的水平，因此發(fā)展低毒無創(chuàng)高效的跨越BBB的新策略，是CNS疾病治療領域亟待解決的科學問題。
該工作以“Fluorination and Betaine Modification Augment the Blood-Brain Barrier-Crossing Ability of Cylindrical Polymer Brushes”為題于2022年2月10日在線發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI：10.1002/anie.202201390）。南京大學博士生王若男為該工作的第一作者，武偉教授為通訊作者，蔣錫群教授提供了幫助和指導。該工作得到了國家自然科學基金項目的支持。
圖 1 BCPB-F和BCPB跨越BBB示意圖
圖 2 BCPB-F和BCPB的合成路線
圖 3 a-d) BCPB-F(a),BCPB-H(b),BCPB(c),ECPB(d)的AFM照片，Scale bars = 150 nm；e) CPBs的 側鏈組成、分子量、多分散系數(shù)? 和水合粒徑；f) CPBs的GPC曲線。
圖4 a) 四種CPBs通過尾靜脈注射入健康裸鼠體內的活體熒光成像，右為注射后72 h剖出的小鼠腦熒光成像；b）活體成像腦部區(qū)域的熒光定量分析；c) 72 h剖出的腦熒光定量分析；d) 72 h時腦組織切片熒光成像，Scale bars = 200 μm；e）尾靜脈注射四種CPBs遞藥入腦的性能。
圖 5 a）BBB體外模型示意圖；b,c）BBB模型穿透率及TEER變化；d）接收細胞SH-SY5Y的細胞攝取流式分析；e）不同內吞抑制劑存在下CPBs的穿透率；f）betaine和GABA 對CPBs在DI TNC1和bEnd.3細胞中的攝取抑制作用。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202201390
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（責任編輯：Armstrong）
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