本文要點：作者開發(fā)了一種納米制劑(PBAE-PLGA-Ag2S-RA-siSOX9,，記為PPAR-siSOX9)介導的神經(jīng)干細胞療法,，該療法能夠同時實現(xiàn)Aβ斑塊清除和神經(jīng)再生,。為了實現(xiàn)立體定向移植,，作者采用基于Ag2S量子點的近紅外Ⅱ區(qū)熒光成像技術(shù)實時指導神經(jīng)干細胞移植,。這一療法能夠克服AD微環(huán)境的不利影響,，實現(xiàn)高效和持久的Aβ降解,，改善神經(jīng)再生。

阿爾茨海默病(AD)是一種常見的癡呆癥,，目前是無法治愈的,。AD的主要病理是淀粉樣β（Aβ）蛋白沉積、富含tau的神經(jīng)原纖維纏結(jié)和神經(jīng)炎癥,，這些癥狀逐漸導致腦內(nèi)神經(jīng)元和突觸連接的喪失,。傳統(tǒng)的AD治療方法只能延緩極早期病理患者的AD發(fā)展?；诟杉毎脑偕煼ㄓ捎诳梢栽诖竽X中再生受損的神經(jīng)網(wǎng)絡,，在治療阿爾茨海默病方面顯示出巨大的潛力。然而,，他們?nèi)匀幻媾R著一些挑戰(zhàn),。首先，阿爾茨海默病大腦中惡劣的環(huán)境對移植的神經(jīng)干細胞(NSCs)的存活和繁殖產(chǎn)生了不利影響,，將治療效果局限在短期內(nèi),。第二，他們清除Aβ和Tau的能力不強,，不能有效地治療它們積聚引起的病理,。第三,，阿爾茨海默病不利的病理微環(huán)境——特別是高濃度的有毒Aβ寡聚體——抑制了神經(jīng)干細胞的神經(jīng)元分化。

本文作者報道了一種納米制劑介導的多功能神經(jīng)干細胞療法,。作者先將含有mCherry和NEP的慢病毒轉(zhuǎn)染原代NSCs,，獲得NEP過表達(NEP-NSCs)（圖1a）。RT-PCR,、western blot和免疫熒光分析顯示,，NEP-NSCs中NEP  mRNA的表達水平和NEP蛋白的含量均顯著高于未轉(zhuǎn)染的對照NSCs（圖1e-i）。而同時NEP-NSCs的Aβ降解能力明顯高于對照NSC EVs(圖1k-m),。這表明NEP-NSCs可以通過持續(xù)地表達NEP酶,，從而達到清除Aβ的效果。

圖1  表達NEP的基因工程神經(jīng)干細胞降解Aβ

（a-d）基因工程神經(jīng)干細胞的構(gòu)造與分選  

（e-i）NEP分析表達水平

（k-m）Aβ降解能力分析

長久以來,，阿爾茨海默病不利的病理微環(huán)境一直是神經(jīng)干細胞療法的阻礙,。因此，作者設(shè)計了一種高效的基因和藥物傳遞納米制劑來提高NEP-NSCs在病理性AD微環(huán)境中的神經(jīng)分化效率,。星形膠質(zhì)細胞標記物GFAP和神經(jīng)元標記物TUJ1的免疫熒光檢測表明,，誘導分化10d后，大多數(shù)NEP-NSCs主要分化為星形膠質(zhì)細胞(圖2a,，b),。而經(jīng)過納米制劑處理后，發(fā)現(xiàn)NEP-NSCs主要分化為神經(jīng)元,。這主要是由于作者設(shè)計的系統(tǒng)中的RA和siSOX9激活了Wnt/β-catenin途徑,，從而促進神經(jīng)元分化。

圖2   納米制劑協(xié)助神經(jīng)干細胞分化

隨后,，作者進一步將多功能神經(jīng)干細胞(nanoformulation-NEP-NSCs)立體定向移植到APPswe/PS1dE9雙轉(zhuǎn)基因小鼠的海馬區(qū),。納米制劑中包裹的Ag2S量子點可以實現(xiàn)深層組織穿透和高時空分辨率的紅外二區(qū)NIR-Ⅱ成像，從而允許實時報告細胞移植的準確性（圖3a-c）,。此外,，組織切片的熒光成像顯示神經(jīng)干細胞在海馬中正確分散。接下來,，作者通過設(shè)置以下組,，系統(tǒng)地評價了多功能神經(jīng)干細胞在AD小鼠Aβ清除和神經(jīng)再生方面的短期和長期療效：G1：健康小鼠，G2：PBS處理的AD小鼠,，G3：NSC處理的AD小鼠,，G4：納米制劑-NSC處理的AD小鼠，G5：NEP-NSC處理的AD小鼠,，G6：納米制劑NEP-NSC處理的AD小鼠（圖3d-s）,。如圖3d所示，經(jīng)NSCs(G3和G4)處理后，聚集的Aβ僅略有減少,，這表明單純的神經(jīng)干細胞不能有效治療Aβ病理,。而利用NEP-NSCs(G5和G6)作用1個月后，腦內(nèi)病理性Aβ聚集明顯減少,，Aβ斑塊面積和大小明顯減少（圖3d,，e）。作者也觀察到G4和G6小鼠分別比G3和G5小鼠具有更高的神經(jīng)元存活率和神經(jīng)元密度,，這表明納米制劑有助于幫助神經(jīng)干細胞在AD小鼠體內(nèi)發(fā)揮療效,。

參考文獻：

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