通过工程细菌携带有效载荷穿越血脑屏障

Researchers at the National University of Singapore have reported crossing the blood–brain barrier with help from a modified Lactobacillus plantarum. By delivering an appetite-regulating hormone directly to the olfactory epithelium, the hormone was able t

新加坡国立大学的研究人员报告称,在一种改良的植物乳杆菌的帮助下,他们能够穿越血脑屏障。通过将食欲调节激素直接输送到嗅觉上皮,该激素能够达到其目标

只有分泌的激素分子进入大脑。工程植物乳杆菌留在鼻腔通道中,在那里释放其治疗有效载荷,然后沿着嗅觉途径扩散到大脑中

目前治疗神经系统疾病的方法受到血脑屏障高度保护性的影响。鼻内疗法通常会在没有持续治疗的情况下快速清除

在《细胞》杂志发表的“用于靶向鼻脑药物输送的工程化共生体”研究中,研究人员通过利用植物乳杆菌对嗅觉上皮的天然亲和力来应对这些挑战

选择植物乳杆菌作为递送载体,因为它自然定位在嗅觉上皮结合位点。初步研究涉及对植物乳杆菌进行工程改造,以表达和分泌瘦素、α-黑素细胞刺激素和脑源性神经营养因子(BDNF)等激素

实验结合了使用鼻细胞单层的体外模型和6至8周龄雄性小鼠的体内研究。鼻内注射荧光标记细菌可以观察细菌的定位

正如预期的那样,工程细菌特异性地定位在嗅觉上皮中,并将其有效载荷释放到邻近的大脑区域。与对照组相比,喂食高脂肪饮食并用激素分泌细菌治疗的小鼠体重增加减少,食物消耗减少,葡萄糖耐量提高,脂肪组织沉积减少

研究结果进一步表明,细菌分泌的瘦素在嗅觉上皮中的持续时间比经鼻递送的重组瘦素长

结果支持该方法作为脑靶向治疗的非侵入性载体的潜力。虽然这项研究使用了一种食欲调节激素,但这种输送系统可以适用于帕金森氏症、阿尔茨海默氏症和脑癌等神经系统疾病,在这些疾病中,药物渗透到大脑仍然是一个主要障碍

未来的研究还将关注该方法的剂量优化和长期安全性评估,为一直在等待安全穿越血脑屏障的新疗法奠定基础