科学通报 | 基于壳聚糖的纳米药物：脑部疾病治疗的希望

近日，南开大学薛雪教授课题组在《科学通报》发表题为“基于壳聚糖的纳米药物在脑部疾病治疗中的应用”的评述文章，综述了壳聚糖纳米药物在神经胶质瘤、阿尔茨海默病、帕金森综合征等脑部疾病中的应用与局限，并探讨了未来的研究方向，为脑部疾病治疗提供了新思路。

血脑屏障作为中枢神经系统的“守护者”，在阻挡有害物质的同时，也成为药物进入大脑的巨大阻碍。许多治疗药物因无法穿透血脑屏障，难以在脑部疾病治疗中发挥作用。而壳聚糖，这种由甲壳素脱乙酰化得到的天然多糖聚合物，凭借其生物可降解性、生物相容性、低免疫原性、无毒和粘膜粘附性等诸多优良特性而脱颖而出，成为药物递送载体的有力候选者。

在神经胶质瘤的治疗中，壳聚糖纳米药物展现出了显著的潜力。神经胶质瘤是一种极具侵袭性的颅内原发脑肿瘤，传统治疗方法效果不佳。壳聚糖包被的PLGA纳米颗粒能大幅提高卡莫司汀的入脑效率，增强对肿瘤细胞的杀伤作用；壳聚糖-明胶纳米微球可有效抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭；负载水飞蓟宾或丁香酚的壳聚糖纳米颗粒也分别在诱导细胞凋亡和抑制肿瘤进展方面表现出色。这些成果为神经胶质瘤的治疗提供了新的方向。

对于阿尔茨海默病，壳聚糖同样发挥着重要作用。这一神经退行性疾病的病理特征包括β-淀粉样蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化等。壳聚糖自身具有抗神经炎症、抗氧化等活性，作为药物载体，它能将有效成分精准递送至神经细胞。例如，通过交联羧甲基壳聚糖和醛基Pluronic F127微胶束制备的热敏水凝胶，结合黑磷和亚甲基蓝的纳米复合物，可改善认知功能；壳聚糖纳米颗粒封装白藜芦醇、与抗Aβ抗体偶联的免疫纳米载体以及与牛血清蛋白制备的纳米载体等，在抑制Aβ聚集和Tau蛋白磷酸化方面都取得了一定成效。

在帕金森综合征的治疗中，羧甲基壳聚糖与多巴胺结合的偶联物可提高脑内多巴胺水平；季铵化壳聚糖和明胶交联的水凝胶能持续释放多巴胺和抗炎药物；壳聚糖还可递送多巴胺受体激动剂、脑源性神经营养因子等，有效缓解疾病进展。

壳聚糖纳米药物在缺血性脑中风和创伤性脑损伤的治疗中也具有应用潜力。缺血性脑中风中，将神经营养因子封装到壳聚糖凝胶或用ROS响应性材料修饰的纳米药物，可促进血管生成、神经修复和维持血脑屏障完整性；创伤性脑损伤方面，基于壳聚糖的纳米载体能够延长治疗药物半衰期、提高移植细胞存活率，促进神经功能修复。

尽管壳聚糖纳米药物在脑部疾病治疗中已取得一定成果，但仍面临诸多挑战。其药物包封率有待提高，进入体内后与血清蛋白的相互作用会影响稳定性和生物分布。此外，药物的转运和精准释放机制尚不完全明确。未来研究重点包括提升壳聚糖基纳米药物在血液循环中的稳定性，探索合适的化学修饰方法，深入研究其转运和释放机制，开发刺激响应型纳米载体，同时，探索与放疗、免疫治疗、基因治疗等联合应用的新模式。

文章信息

陈畅, 齐一琳, 薛雪. 基于壳聚糖的纳米药物在脑部疾病治疗中的应用. 科学通报, 2025, 70(23): 3969-3982

doi: 10.1360/TB-2024-1164

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