来源：光明新闻 血脑屏障横跨血液和大脑，严格控制物质的通过，阻断大部分药物。这也是神经系统疾病新药研发的主要障碍之一。许多在实验室中表现良好的候选药物因无法有效穿过血脑屏障而陷入临床试验。清华大学生物医学工程学院张明军教授和首都医科大学附属北京天坛医院王毅教授团队联合发现了一种绕过血脑屏障，利用纳米粒子“劫持”脑脊髓中免疫细胞，利用颅骨与大脑之间的自然迁移通路将药物精准递送至中风病灶的新方法。相关研究成果近日在线发表于国际学术期刊《Cell》在线发表。最近的研究表明，头骨的骨髓并不是“静态结构”，但通过一系列小通道与脑膜相连。这种自然迁移途径使得免疫细胞在生理或病理条件下绕过血脑屏障，快速定向进入脑部病灶，为中枢神经系统中的药物输送和脑机械界面相互作用开辟了富有想象力的新空间。基于这一发现，研究小组通过微创注射到颅髓腔中，将白蛋白纳米颗粒直接注射到颅髓腔中。实验结果表明，这些纳米颗粒可以被颅髓免疫细胞高效吸收，形成“颅髓免疫细胞微纳米机器人”。 “这不是传统意义上的‘机器人’，而是一种吞噬纳米粒子的免疫细胞。纳米粒子本身没有任何靶向作用，一旦被细胞吞噬，就会被放置在它们需要的地方。”团队成员表示，这种给药方式在体内的全身暴露量非常低，几乎没有纳米颗粒进入外周血液或主要器官，具有良好的生物学效应。“借助组织透明和三维成像技术，研究团队清晰地观察到了颅脑免疫细胞微纳米机器人沿着‘颅脑膜微通道’从颅脊髓迁移到中枢神经系统的完整过程。”正常情况下，只有少量的颅脑免疫细胞微纳米机器人经过这个通道。中风后，脑膜和中风损伤区的迁移显着促进并变得非常丰富。在小鼠急性缺血性脑卒中模型中，经颅脊髓给药，即使剂量仅为常规静脉注射的1/15，也能显着减少脑梗塞体积，减轻脑水肿，并显着改善神经功能。静脉注射。长期观察表明，该策略不仅能改善急性期损伤，还能在28天内持续减少脑萎缩，保护大脑结构，提高动物的存活率，提高学习、记忆和运动技能。研究团队在动物研究的基础上，进行了首次针对人类的探索性临床研究，其中包括20名大脑中动脉恶性梗塞患者。结果显示，经颅脊髓给药流程清晰，手术耐受性良好，随访期间未观察到严重的给药相关不良事件，神经功能恢复呈积极趋势，为该策略的临床应用提供了初步依据。在本研究中，借助微纳米机器人的见解，我们系统地揭示并验证了经颅髓质免疫转移是通过高效向上发生的提取颅骨来源的免疫细胞。其通过该途径给药至中枢神经系统的可行性，为长期困扰神经系统疾病药物治疗的血脑屏障问题提供了新的解决方案。研究团队认为，这一途径未来将不仅仅局限于给药。作为直接、高效、微创的生物物质向大脑传输通道，有望与脑机接口技术深度融合，成为同时承载“物质流、能量流、信息流”的多方位脑机交互界面，打通大脑与人工系统之间一直存在的物质交换和信息交互障碍，为生物进化提供保障。特别是微纳米机器人可基于脑神经信号反馈实现闭环按需给药，为探索脑机智能融合综合研究提供新思路。来源：光明日报 AllMedito 记者 邓辉
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