用納米材料治療阿爾茨海默病

阿爾茨海默病（老年痴呆）是一種以認知功能衰退為特點的神經退行性疾病。據估計，全世界患者已達3500多萬人。中國屬於阿爾茨海默病的高發地區，目前患者人數居全球首位。

科學家們發現，人體中有一種名為「Aβ」的蛋白對於阿爾茨海默病來說非常重要。Aβ（β-澱粉樣蛋白），由39-43個氨基酸組成，是大腦皮質老年斑的主要成分。此前有研究表明，清除 Aβ 可能是治療阿爾茲海默症的一種有效手段。

近期，中科院國家納米科學中心王浩研究員、王磊研究員和東北師範大學張景萍教授製備了一種「納米清道夫」材料，去清除和降解 Aβ，且實驗效果不錯。而這種「納米清道夫」材料有望成為治療阿爾茲海默症的一種有效方法。

「納米清道夫」其實是一種多肽-聚合物納米材料，它具有捕獲和清除 Aβ 的功能。科學家們通過靜脈注射，把「納米清道夫」送到病灶部位。「納米清道夫」到達後，通過疏水和氫鍵作用與 Aβ 形成共組裝體，把 Aβ 捕獲。然後，攜載 Aβ 的「納米清道夫」大量進入細胞並激活細胞自噬機制，利用細胞降解 Aβ，從而有效的清除 Aβ 並降低神經毒性。

納米清道夫的工作機理。納米清道夫通過共組裝捕獲Aβ，並將其攜載入胞，進而激活細胞自噬有效地降解Aβ。

在治療阿爾茲海默症轉基因老鼠模型中，科學家們發現老鼠腦部的 Aβ 斑塊顯著降低，並且水迷宮實驗結果顯示，老鼠的記憶力得到了有效的恢復。這表明，「納米清道夫」有望成為治療阿爾茲海默症的一種有效方法。

這個「納米清道夫」是組裝納米材料領域中的一個優異成果。近年來，組裝納米材料由於自身的獨特結構和生物學效應，其在生物醫學領域的應用受到了廣泛關注和認可。為了實現更高要求的「精準醫學」，納米材料科學家們一直在努力精準調控納米材料的組裝，去開發「智能」納米材料。

國家納米科學中心的王浩課題組近年來一直致力於發展活體原位自組裝策略，製備新型生物納米材料，也取得了一系列進展。

他們開發了一系列多肽類和熒光分子類的組裝模塊，利用特殊的組裝發光分子模塊實現組裝調控的在體實時「觀察」。輔以電子顯微鏡，對組裝納米顆粒調控形成纖維進行了系統研究，發現氫鍵是轉化的內驅力，通過親疏水平衡、給受體相互作用可以精準調控組裝。

他們利用腫瘤的微酸環境，在腫瘤部位實現組裝調控構築藥物遞送「主體」，並高效、低毒地完成「兩步法」給葯。同時，他們利用活體的生物調控機制，將腫瘤周圍的球形納米顆粒轉化為纖維狀結構，該結構的功能與細胞外基質類似。該人工細胞外基質成為阻止腫瘤轉移的屏障，可以有效地抑制腫瘤的浸潤和轉移。

這些成果都是王浩課題組在智能生物納米材料領域的理論研究和一些應用。科學家們還在繼續進行深入的探索和研究，比如這些生物納米材料如何真正應用於臨床，還有哪些疾病可以被「精準治療」等等。科學家們一直在努力，我們也在期待有更多的成果。

來源：中國科學院國家納米科學中心

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