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四川大學(xué)顧志鵬/高會(huì)樂 Adv. Mater.：天然多酚納米點(diǎn)材料用于阿爾茲海默癥治療
2023-11-29  來源：高分子科技


  阿爾茨海默癥，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，其病因迄今未明。在諸多假說中，淀粉樣蛋白（Aβ）級(jí)聯(lián)假說最受到認(rèn)可。這一理論認(rèn)為，淀粉樣蛋白的異常沉積是阿爾茨海默病致病的主要因素之一。有研究證明，淀粉樣蛋白（Aβ）的累積會(huì)通過炎癥和氧化應(yīng)激等過程導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙和組織損傷， 從而導(dǎo)致阿爾茨海默癥的癥狀出現(xiàn)。因此，通過抑制淀粉樣蛋白的形成，分解已經(jīng)形成的淀粉樣蛋白，以減少細(xì)胞損傷或者誘導(dǎo)其向無毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，可以為阿爾茲海默癥的治療提供一定的幫助。


圖1 天然多酚納米點(diǎn)抑制淀粉樣蛋白纖維形成與分解示意圖


  近期，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院顧志鵬副研究員與華西藥學(xué)院高會(huì)樂教授合作，通過簡單的一步加熱法促進(jìn)天然多酚的自聚合過程，合成一系列純凈的天然多酚納米點(diǎn)材料。文章選取了沒食子酸作為代表，詳細(xì)地研究了其形成過程和形成機(jī)制，并且對比了納米點(diǎn)與單體在抗淀粉樣蛋白形成方面的能力。隨后研究了沒食子酸納米點(diǎn)作為有效的抗淀粉樣蛋白試劑的作用，可以有效抵御由于淀粉樣纖維所帶來的細(xì)胞毒性。并且，沒食子酸納米點(diǎn)可以有效緩解患有阿爾茲海默癥小鼠的學(xué)習(xí)障礙和記憶缺陷癥狀。 


圖2天然多酚納米點(diǎn)的制備與表征 


圖3天然多酚納米點(diǎn)（沒食子酸納米點(diǎn)）抑制Aβ-42 纖維化與分解 Aβ-42 纖維研究


  抑制淀粉樣蛋白纖維的形成和分解已形成的淀粉樣蛋白纖維是治療淀粉樣蛋白相關(guān)疾病的主要方法。研究表明，沒食子酸單體與其制備的天然多酚納米點(diǎn)都可以有效抑制 Aβ-42 纖維化進(jìn)程。相較而言，以沒食子酸為代表的天然多酚納米點(diǎn)可以更好的抑制 Aβ-42 纖維化過程，并且具有顯著性差異。這可能是因?yàn)闆]食子酸納米點(diǎn)具有彎曲的表面，并且表面上具有多個(gè)化學(xué)官能團(tuán)來吸附/結(jié)合蛋白質(zhì)，從而能夠更好的抑制蛋白多肽的聚集。另一方面，文章通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜測納米點(diǎn)分解 Aβ-42 纖維是首先通過與纖維發(fā)生相互作用，然后將纖維拆解并且將拆解部分吸附在表面以達(dá)到纖維分解的目的。


圖4天然多酚納米點(diǎn)的抗氧化能力測試


  細(xì)胞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，天然多酚納米點(diǎn)具有很好的細(xì)胞相容性，在細(xì)胞水平上可以有效抑制Aβ-42 纖維化，不僅如此，天然多酚納米點(diǎn)具有很好的自由基清除能力，對于疾病引起的氧化應(yīng)激有很好的恢復(fù)作用。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，天然多酚納米點(diǎn)可以有效清除小鼠腦部的 Aβ-42 蛋白含量，并且有效緩解轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)的氧化應(yīng)激癥狀，并在后續(xù)的一系列機(jī)理研究中證實(shí)了天然多酚納米點(diǎn)可以通過抑制Aβ纖維化與分解Aβ纖維來改善阿爾茲海默癥的癥狀。 


圖5天然多酚納米點(diǎn)在阿爾茲海默癥動(dòng)物模型中的治療效果


  該成果以“Natural Polyphenolic Nanodots for Alzheimer''s Disease Treatment”為題發(fā)表在《Advanced Materials》上，該論文第一作者為四川大學(xué)博士研究生楊鵬與黃倩倩，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院顧志鵬副研究員與四川大學(xué)華西藥學(xué)院高會(huì)樂教授為文章的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金（52173132）和四川省科技計(jì)劃(2022JDJQ0050)的支持。


  論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202308393

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