作者：中国科学院2025年1月22日
一种新型无线光热 DBS 纳米系统使用纳米颗粒来靶向和恢复帕金森病中受损的神经元，为传统 DBS 提供了一种非侵入性、精确且安全的替代方案。
帕金森病 (PD) 是第二常见的神经退行性疾病，主要表现为运动功能障碍。 PD的病理特征是α-突触核蛋白（α-syn）异常聚集成不溶性原纤维和路易体，导致中脑黑质多巴胺能神经元变性和死亡。 深部脑刺激（DBS）是一种广泛使用的缓解运动症状的临床干预措施，涉及在特定大脑区域植入电极，通过直接电刺激调节神经元活动。 虽然 DBS 可以改善神经调节，但其侵入性可能会导致副作用，包括认知能力下降以及抑郁和焦虑等情绪障碍。为了应对这些挑战，人们开发了经颅直流电刺激 (tDCS) 和经颅磁刺激 (TMS) 等非侵入性技术。这些方法增强了皮质兴奋性，但受到穿透深度不足和空间分辨率低的限制。因此，推进将高空间分辨率与强大穿透能力相结合的非侵入性 DBS 技术仍然是一个关键目标。
一种新方法：无线光热 DBS 纳米系统 在《Science Advances》杂志上发表的一项研究中，中国科学院国家纳米科学中心陈春英教授领导的研究团队设计了一种无线光热DBS纳米系统——Au@TRPV1@β-syn纳米粒子（ ATB NP）。 该系统通过直接刺激神经元中热敏TRPV1受体的内源性表达来实现对退化神经元的精确调节，从而为PD和其他神经退行性疾病的治疗提供新的见解。 该系统由三个核心模块组成：用于激活热敏TRPV1离子通道的光热转换模块（金纳米壳，即AuNSs）；靶向模块（TRPV1 抗体），特异性靶向 TRPV1 高表达的多巴胺能神经元；降解模块（β-syn 肽，含有近红外响应连接体）与 α-突触核蛋白的非淀粉样蛋白-β 成分的疏水结构域结合，促进 α-syn 原纤维的降解。
帕金森病模型的机制和结果 利用α-syn原纤维诱导的PD模型，研究人员试图通过使用无线DBS纳米系统来恢复中脑黑质中退化的多巴胺能神经元。
将 ATB NP 立体定向注射到 PD 小鼠的黑质中后，纳米颗粒通过 TRPV1 抗体锚定在多巴胺能神经元的表面。在808 nm脉冲近红外激光照射下，它们充当纳米天线，将光转化为热，激活热敏TRPV1受体，导致Ca2+流入并产生动作电位。同时，他们释放了 β-syn 肽，通过激活分子伴侣介导的自噬途径，清除 α-syn 聚集物，减少病理原纤维。最终，ATB NP 恢复了多巴胺能神经元的交互网络及其多巴胺释放能力，改善了 PD 小鼠的运动功能。 这种无线 DBS 纳米系统具有三个主要优点：它利用黑质多巴胺能神经元中内源表达的 TRPV1 受体，无需植入神经电极或进行基因操作；通过集成近红外激光技术，能够对特定大脑区域的退行性神经元进行精确的时空调节；并且表现出优异的生物安全性。 参考文献：“基于纳米颗粒的无线深部脑刺激系统可逆转帕金森病”，作者：Junguang Wu、Xuejing Cui、Lin Bao、Guanyu Liu、Xiaoyu Wang 和 Chunying Chen，2025 年 1 月 15 日，《科学进展》。 DOI：10.1126/sciadv.ado4927 原文连接: https://scitechdaily.com/wireless-nanoparticle-based-system-found-to-reverse-parkinsons-disease/ 2025年1月22日, 顾震帝整理.