作者:吴稚伟等 来源:《分子治疗》 发布时间:2021/11/13 11:35:51
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寨卡病毒特异性治疗可保护胎鼠大脑

 

一项研究发现,一种基因沉默疗法可以防止寨卡病毒从怀孕母鼠传播给胎儿。这种疗法利用小细胞外囊泡(sEV)纳米颗粒进行药物输送,能穿过胎盘和血脑屏障,极大降低病毒对胎儿的神经损伤,包括脑萎缩。相关进展11月11日发表于《分子治疗》。

“我们的实验表明,通过改良的sEV靶向给药,是传统给药方法的一个有前途的替代方案,特别是对于治疗脑病毒感染。”论文通讯作者、南京大学教授吴稚伟说,“提高sEV的产量和效率以及开发针对其他组织的sEV,将拓宽它们的应用,并将扩大这种传递技术的适用范围。”

2015~2017年,寨卡病毒席卷亚太地区,至今仍是全球健康威胁。这种病毒会导致先天性神经系统疾病,如小头症,即婴儿的头比预期小。它还可以穿过胎盘和血脑屏障。

血脑屏障是由密集细胞组成的血管和组织网络, 控制中枢神经系统和血液之间的物质交换,能阻止有害物质到达大脑。目前,很少有药物专门针对脑组织,而且大多数具有毒性,且不能有效地穿过血脑屏障。

“目前,还没有针对寨卡病毒的治疗方法或疫苗。”吴稚伟说,“迫切需要安全有效的抗病毒药物,特别是预防小头症。”

目前,使用寡核苷酸的基因沉默疗法在临床中显示出独特的优势,但将药物运送到细胞中仍然是一个主要挑战。一种潜在的解决方案是利用sEV──一种天然的、可生物降解的纳米颗粒,能从细胞中释放出来,并且是细胞间通讯的重要介质。

于是,吴稚伟团队和合作者利用sEV穿越胎盘屏障传递抗病毒分子,以抑制小鼠胎儿中的寨卡病毒感染。 在这项新研究中,研究人员首次证明,sEV可以输送抗病毒药物,实现对胎儿中枢神经系统寨卡病毒感染的靶向抑制,并控制神经损伤。

为了锁定神经元,研究人员设计了在表面表达狂犬病毒糖蛋白(RVG)的sEV,并将其装入寨卡病毒特异性小干扰RNA,再注射到怀孕的小鼠体内。

研究人员表示,RVG改良的sEV可以穿过胎盘屏障和血脑屏障,防止寨卡病毒传播给胎儿。它们集中在胎儿的大脑中,并在那里抑制了感染,减少了炎症和神经损伤,包括小头畸形和小脑区域缺陷。

而且, 这一发现与最近的另一项研究相呼应,后者表明RVG修饰的sEV可以穿过小鼠的血脑屏障,治疗帕金森病。“我们的治疗方法扩大了静脉注射sEV在治疗脑部病毒感染中的应用范围。”吴稚伟说。

尽管结果令人鼓舞,但仍存在许多问题。例如,研究人员同时提供病毒和第一剂治疗,因此尚不清楚感染一段时间后的治疗是否也会有效。“在病毒感染后,延迟注射时间可能为这项研究能否转化为人体试验提供更多证据。”吴稚伟说,“然而,我们的研究为这种可能性概念提供了证明。”

接下来,研究人员计划研究sEV穿透胎盘和血脑屏障的分子机制。他们还将确定sEV穿透的精确速度,并确定控制输送效率的因素。“由于细胞外小泡是生物来源的,它们可以成为安全的药物传递载体。”吴稚伟说,“然而,目前的研究仍处于初步阶段,还有许多问题需要解决。对我们而言,还有很长的路要走。”(来源:中国科学报 晋楠)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2021.10.009

 
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