近日,中国科学院院士、国家纳米科学中心研究员陈春英团队在基于纳米颗粒的无线深度脑刺激系统治疗帕金森病方面取得进展。相关研究成果以A Nanoparticle-Based Wireless Deep Brain Stimulation System that Reverses Parkinson’s Disease为题,发表在《科学进展》(Science Advances)上。
帕金森病是神经退行性疾病,以运动障碍为主要特征。帕金森病病理表现为α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集形成不溶性纤维及路易小体,导致中脑黑质多巴胺能神经元退化和死亡,影响神经元通过黑质-纹状体通路将多巴胺投射到纹状体。目前,为了改善患者的运动功能,临床采用将电极植入大脑特定位置的方式,通过直接电刺激来调整神经元活动。这种深部脑刺激方法提高了调控神经元的效率,但其侵入性的特点易引发认知功能下降和情绪波动。后续开发的非侵入式技术能够增强皮层兴奋性,但因穿透深度和空间分辨率不足,难以精准调控深部脑区。因此,发展兼具高空间分辨率和强穿透能力的非侵入性深部脑刺激技术至关重要。
该团队设计了光热无线深部脑刺激纳米系统,并命名为ATB NPs。ATB NPs通过直接刺激神经元内源性表达的热敏TRPV1受体,实现对退化神经元的精准调控。ATB NPs由三个核心模块组成:光热转换模块(金纳米壳AuNSs),用于激活热敏TRPV1离子通道;靶向模块(TRPV1抗体),靶向高表达TRPV1受体的多巴胺能神经元;降解模块(β-syn多肽,含近红外响应连接体),通过结合α-syn的非淀粉样蛋白-β成分疏水结构域,降解α-syn纤维。研究显示,通过立体定位技术将ATB NPs注射至帕金森病小鼠的黑质后,ATB NPs借助TRPV1抗体锚定在多巴胺能神经元表面。在808 nm脉冲近红外激光照射下,ATB NPs作为纳米天线进行光热转换,激活热敏TRPV1受体,引起Ca2+内流和动作电位产生。同时,ATB NPs释放β-syn多肽,并通过激活分子伴侣介导的自噬途径,清除α-syn聚集体,减少病理性纤维。研究发现,ATB NPs能够恢复多巴胺能神经元的交互网络及多巴胺释放能力,改善帕金森病小鼠的运动功能。
ATB NPs利用黑质多巴胺能神经元内源性表达的TRPV1受体,无需植入神经电极或进行基因操作;结合近红外激光技术,能够对特定脑区的退行性神经元实现精准的时空调控;具有良好的生物安全性。这一策略为帕金森病及其他神经退行性疾病的治疗提供了新思路。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院相关项目等的支持。
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无线深部脑刺激纳米系统治疗帕金森病示意图
华侨大学11月7日在微博发布情况通报,全文如下: 网络上反映我校信息科学与工程学院教师汤某在其所带班级的QQ群发表 11月6日,教育部党组书记、部长怀进鹏调研中国石油大学(北京)、中央财经大学,了解学校服务国家战略、培养拔尖创新人才、科学研究、学科建设、国际交流合作等情况。他强调,高校要瞄准国家重大战略发展需求,提升人才自主 当地时间10月29日至30日,二十国集团(G20)教育部长会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕数字教育平台和课程资源建设、教育工作者能力建设、学校—社区联动倡议等议题进行讨论。教育部副部长陈杰出席会议并发言。 陈 应秘鲁总统博鲁阿尔特邀请,习近平主席将于11月13日至17日赴利马出席亚太经合组织第三十一次领导人非正式会议并对秘鲁进行国事访问。这是习近平主席时隔8年再次访问秘鲁,也是第二次赴利马出席 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 杨国良)9月27日,重庆市召开秋季学前教育教研工作会,此次会议以“落实《幼儿园保育教育质量评估指南》提升学前教育质量”为主题,来自重庆市各区县及成渝共同体 “欢迎小主人回家。天黑了,已经为你打开客厅灯光和空调,电视正在播放你喜欢的新闻联播……”“老师快看!‘小飞’和我互动了!”在天津益中学校的人工智能实验室里,学生们在老师的指导下操控平板电 。本文链接:研究发展出光热无线深部脑刺激纳米系统http://www.sushuapos.com/show-12-648-0.html
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