铁蛋白纳米酶竟然清除活性氧治疗实验性恶性脑疟?

2019-11-06

  11月1日,Nano Letters 杂志在线宣布了铁蛋白纳米酶经过靶向脑内皮细胞和调控纳米酶发挥铲除活性氧功用,完结医治恶性脑型疟疾的最新研讨成果。研讨人员初次使用铁蛋白对脑内皮细胞靶向和胞内亚定位特性,完结了对铁基纳米酶在脑部发挥过氧化氢酶活性的调控。结合铁蛋白对肝部巨噬细胞的极化调控特性,完结了对恶性脑型疟疾模型的有用医治。这是中国科学院生物物理研讨所阎锡蕴团队继发现铁蛋白和纳米酶的新特性,并将其用于肿瘤催化医治之后,取得的又一新进展。

  疟疾是一种由原生动物疟原虫引起的蚊媒流行症,全世界每年有2亿多病例,40多万人逝世。在感染人类的5种疟原虫中,恶性疟原虫常常引起严峻的症状,包含危及生命的神经并发症——脑型疟疾。虽然在开发抗疟疾药物和以青蒿素为根底的联合疗法方面取得了重大进展,但脑型疟疾的逝世率依然高达30%,尤其是儿童。此外,10-24%的脑型疟疾患者存在神经后遗症,因而需求寻觅更有用和更详细的医治办法。

  使用恶性脑疟发病的特征,是规划医治恶性脑疟新办法的要害。有研讨标明,被寄生虫感染的红细胞决裂后开释的游离血红素发作过量的活性氧,会危害脑内皮细胞,从而形成血脑屏障损坏。因而,活性氧可能是脑型疟疾发作过程中危害血脑屏障的重要中介物质。研讨人员针对脑内皮细胞中活性氧上升的特色,结合铁蛋白对脑内皮细胞靶向和胞内亚定位的特性,及铁基纳米酶在中性条件下的过氧化氢酶催化活性的特色,规划合成了铁蛋白纳米酶(Fenozyme)。在实验性恶性脑疟小鼠体内,铁蛋白纳米酶经过调控纳米酶发挥过氧化氢酶活性,维护血脑屏障内皮细胞免受活性氧损害,明显提高了存活率。一起铁蛋白纳米酶和抗疟疾干流药物青蒿素衍生物(蒿甲醚)联合给药能够明显性减轻恶性脑疟存活小鼠的脑部炎症和回忆妨碍。这些结果标明活性氧在脑型疟疾发作发展中的重要性,并提示铁蛋白纳米酶联合抗疟药是一种新的恶性脑疟医治的有用战略。此外,铁蛋白使肝脏中的巨噬细胞极化为M1表型,促进血液中疟原虫的铲除,突出了铁蛋白纳米酶作为脑型疟疾辅佐医治的潜力。

  该研讨由生物物理所、中科院纳米酶工程实验室阎锡蕴/范克龙课题组完结。其间,阎锡蕴和范克龙为论文通讯作者,生物物理所博士研讨生赵帅为论文榜首作者。副研讨员段红霞和姑苏体系医学研讨所研讨员杨义力为该研讨供给了协助。该研讨取得中科院先导项目、国家自然科学基金项目以及中科院青年立异促进会项目等的赞助。