通過去除活性氧分子，二氧化鈰納米顆粒減少小鼠神經(jīng)元中帕金森病的跡象。

基礎(chǔ)科學(xué)研究所（韓國IBS）納米粒子研究中心的研究人員開發(fā)了一套用于帕金森病治療的納米粒子。該試驗在小鼠中進行了測試并作為“熱門論文”在Angewandte Chemie上發(fā)表，它代表了納米粒子在帕金森病中清除活性氧副產(chǎn)物的首次生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，并提供了治療目標(biāo)的新線索。

將來，該系統(tǒng)有望用于鑒定和治療由活性氧引起的其他病癥，包括：癌癥，心血管疾病，神經(jīng)退行性疾病和敗血癥。

帕金森病的特征在于神經(jīng)元的突然變性和死亡，其在腦中分泌多巴胺?；钚匝醯姆e累通過促進線粒體功能障礙，神經(jīng)炎癥和神經(jīng)元死亡的發(fā)作而損害神經(jīng)元。

大腦的低抗氧化水平和豐富的脂質(zhì)使其更容易受到活性氧（包括自由基）的副作用的影響。

由線粒體內(nèi)的這些分子引起的氧化應(yīng)激，以及由細胞內(nèi)和細胞外氧化應(yīng)激引起的神經(jīng)炎癥被認為是帕金森病的重要原因。

到目前為止，還沒有選擇性地清除活性氧物質(zhì)的技術(shù)，也沒有根據(jù)它們的細胞定位區(qū)分它們的效果。為了解決這些問題，IBS納米粒子研究人員設(shè)計了三種具有不同尺寸和表面特性的二氧化鈰納米粒子，能夠選擇性地從線粒體，細胞內(nèi)和細胞外空間中去除活性氧。

針對細胞內(nèi)空間的二氧化鈰納米顆粒具有11nm的尺寸，其足夠小以進入細胞，并且具有負表面電荷（ζ-電位：-23mV），其阻止它們進入線粒體膜。靶向線粒體中氧自由基的二氧化鈰納米顆粒用三苯基鏻（TPP）修飾，使其具有+ 45mV的正表面電荷。

最后，具有400nm尺寸和負表面電荷的數(shù)十萬個3nm二氧化鈰納米顆粒的納米顆粒簇能夠在保留在細胞外的同時去除活性氧物質(zhì)。

納米粒子在小鼠模型中傳遞到大腦的一部分，稱為紋狀體，改善了典型的帕金森病癥狀：神經(jīng)炎癥，氧化應(yīng)激和酪氨酸羥化酶水平降低 - 這是帕金森病的一個標(biāo)志 - 產(chǎn)生了多巴胺前體并影響流動性。

從三個不同方面攻擊氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥，使IBS科學(xué)家能夠確定最關(guān)鍵的治療靶點。特別地，用簇 - 二氧化鈰納米顆粒去除細胞外空間中的活性氧物質(zhì)減少了神經(jīng)炎癥，但是在減少氧化應(yīng)激和維持酪氨酸羥化酶的正常水平方面沒有顯示任何效果。

相反，用二氧化鈰納米顆粒和TPP-二氧化鈰納米顆粒處理的小鼠具有比對照顯著更高的酪氨酸羥化酶水平。結(jié)果表明，降低細胞內(nèi)和/或線粒體區(qū)室中的氧化應(yīng)激對治療帕金森病很重要。

“這些實驗已經(jīng)確定了細胞內(nèi)和線粒體活性氧在帕金森病進展和治療中的重要作用。我們希望二氧化鈰納米粒子系統(tǒng)將成為開發(fā)治療氧化應(yīng)激疾病治療藥物的有用工具，以及其他退行性疾病，“該研究的第一作者KWON Hyek Jin解釋說。

“這一結(jié)果不僅是第一個開發(fā)從細胞內(nèi)、細胞外和線粒體空間中選擇性去除活性氧的技術(shù)，而且還研究帕金森病的影響，該疾病的原因以及納米粒子的新醫(yī)學(xué)應(yīng)用?！霸撗芯康耐ㄓ嵶髡逪YEON Taeghwan解釋道。

二氧化鈰納米粒子通過模仿天然抗氧化劑（如過氧化氫酶和超氧化物歧化酶（SOD））的活性，像人工抗氧化劑一樣起作用。表面上的鈰離子在活性氧物質(zhì)存在下在Ce3 +和Ce4 +之間切換。過去，氧化鈰納米粒子的可回收功能已被同一研究小組用于缺血性中風(fēng)和阿爾茨海默病的動物模型中。（產(chǎn)業(yè)前沿譯）