一、文献基础信息
· 标题:Targeted brain delivery of RVG29-modified rifampicin-loaded nanoparticles for Alzheimer's disease treatment and diagnosis
· 期刊:Bioengineering & Translational Medicine
· DOI:10.1002/btm2.10395
· 原文链接:https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/btm2.10395
· 发表时间:2022-08-23
· 作者:Ruiyi Zhou,Lihong Zhu,Zhaohao Zeng,Rixin Luo,Jiawei Zhang,Rui Guo,Lei Zhang,Qunying Zhang,Wei Bi(暨南大学)
· 通讯作者:Wei Bi(毕伟)

二、文献核心主要内容
研究背景
阿尔茨海默病(AD)核心病理特征为Aβ 淀粉样蛋白沉积、Tau 蛋白过度磷酸化,血脑屏障(BBB)阻碍药物入脑。利福平(RIF)具备抑制 Aβ 聚集、*炎、抗凋亡、神经保护作用,但存在疏水性强、半衰期短、入脑效率很低、全身毒副作用大的缺陷。 狂犬病病毒糖蛋白衍生多肽RVG29,可以特异性结合脑内皮与神经元表面的烟碱型乙酰胆碱受体 (nAchR),介导纳米载体跨血脑屏障入脑;本研究构建兼具MRI 成像诊断 + 脑靶向给药的多功能纳米药物。
纳米药物构建:RIF@PLA-PEG-Gd/Mal-RVG29
1. 采用两亲可降解嵌段共聚物 PLA-PEG-Mal、PLA-PEG-NH₂(西安瑞禧生物)作为纳米载体骨架;
2. 螯合钆 (Gd) 作为 MRI T1 造影探针,包载治疗药物利福平 RIF;
3. 载体末端马来酰亚胺(Mal)基团与 RVG29 多肽巯基发生共价偶联,得到脑靶向纳米粒 RIF@PLA-PEG-Gd/Mal-RVG29。
原理图:RVG29 识别脑微血管内皮细胞 nAchR 受体,胞吞介导纳米粒穿过血脑屏障;入脑后释放利福平清除 Aβ 斑块;同时载体上 Gd 提供 MRI 信号,实现 AD治疗 + 活体影像诊断一体化。
关键实验结果
1. 理化表征 靶向纳米粒粒径约 263.1 nm;利福平载药量 16.4%,包封率 49.2%;7h 药物累积释放 61%;Gd 赋予材料优异 T1-MRI 弛豫性能。
2. 体外细胞实验 RVG29 修饰显著提升 bEnd.3 脑微血管内皮细胞对纳米粒的摄取;纳米载体对 HT22 神经元细胞毒性低,生物相容性良好。
3. 体内靶向分布 Cy5.5 荧光示踪:RVG29 修饰组静脉注射后30 min 即可在脑部显著富集,靶向组脑荧光强度是非靶向组近 3 倍,可在脑部滞留至少 48 h。
4. MRI 活体诊断 纳米粒 Gd 造影可在 APP/PS1 转基因 AD 小鼠脑部识别 Aβ 淀粉样斑块,实现活体原位成像,可用于药效评估。
5. 动物药效(APP/PS1 AD 模型小鼠)
· Morris 水迷宫:RIF@PLA-PEG-Gd/Mal-RVG29 组显著改善小鼠空间学习与记忆能力;单纯游离利福平药效微弱。
· 病理染色:靶向纳米药物显著降低海马、皮层 Aβ 淀粉样斑块沉积。
· 突触保护:上调突触蛋白 PSD95、SYP 表达,修复海马 CA1 区突触超微结构,减少神经元坏死丢失。
研究意义
1. 利用 RVG29 多肽实现纳米药物无创跨血脑屏障,解决利福平入脑难的痛点;
2. 同一纳米平台整合药物治疗 + MRI 活体影像诊断,实现阿尔茨海默病诊疗一体化;
3. 证实 PLA-PEG-Mal、PLA-PEG-NH₂可作为多功能脑靶向纳米载体的优质骨架材料,为中枢神经系统疾病纳米药物开发提供方案。
三、实验关键材料:西安瑞禧生物 PLA-PEG-Mal、PLA-PEG-NH₂
本研究纳米载体骨架采购自西安瑞禧生物科技有限公司:PLA-PEG-Mal(聚乳酸-聚乙二醇-马来酰亚胺,PLA=10k,PEG=5k,纯度>90%)、PLA-PEG-NH₂(聚乳酸-聚乙二醇-氨基,PLA=10k,PEG=5k,纯度>90%)。
表格
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产品名称 |
结构与核心功能(本文中) |
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PLA-PEG-NH₂ |
两亲可降解嵌段共聚物;末端-NH₂氨基与 DTPA 螯合剂发生酰胺反应,引入钆 Gd 螯合位点;疏水 PLA 链包载疏水利福平,亲水 PEG 链降低体内非特异性吸附,延长循环时间西安瑞禧生...。 |
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PLA-PEG-Mal |
两亲可降解嵌段共聚物;末端马来酰亚胺 Mal 活性基团,共价接枝含巯基的 RVG29 靶向多肽,实现纳米粒表面脑靶向配体修饰;PLA 段提供生物降解性,PEG 提供长循环特性。 |
整体作用:两种瑞禧的两亲嵌段共聚物共组装形成纳米胶束内核,实现:①疏水药物利福平包载;②接枝 MRI 造影基团 Gd;③共价偶联脑靶向多肽 RVG29;④体内可生物降解,具备良好生物安全性。
产品拓展应用
PLA-PEG-Mal / PLA-PEG-NH₂是脑靶向、肿瘤靶向纳米胶束经典原料,氨基可偶联羧基 / NHS 小分子;马来酰亚胺专门用于接枝含巯基多肽、蛋白,广泛用于诊疗一体化纳米递送系统构建。
四、论文材料部分引用示例(可直接复制)
两亲嵌段共聚物 PLA-PEG-Mal(PLA 10 k,PEG 5 k)与 PLA-PEG-NH₂(PLA 10 k,PEG 5 k)购自西安瑞禧生物科技有限公司;以此共聚物为载体骨架,包载利福平、螯合 Gd 造影剂,通过 Mal 基团共价偶联 RVG29 多肽,构建脑靶向诊疗一体化纳米粒 RIF@PLA-PEG-Gd/Mal-RVG29,用于阿尔茨海默病的靶向治疗与 MRI 影像诊断。
参考文献格式: Zhou R, Zhu L, Zeng Z, et al. Targeted brain delivery of RVG29-modified rifampicin-loaded nanoparticles for Alzheimer's disease treatment and diagnosis [J]. Bioengineering & Translational Medicine, 2022,7 (3):e10395.
