2019年1月，深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部何前軍教授課題組帶領(lǐng)的“先進納米藥物課題組”與深圳大學(xué)生命與海洋科學(xué)學(xué)院都秀波副教授所在的“化學(xué)生物學(xué)課題組”合作，研發(fā)了一種新型“活性氫緩釋納米藥物”，用作阿爾茨海默癥(AD, 又稱老年癡呆)的改善。
該研究設(shè)計并開發(fā)了一種小尺寸的氫化鈀納米顆粒，用于活性氫的大量負載及在AD病灶部位原位持續(xù)釋放。由于鈀的催化作用，從氫化鈀納米顆粒釋放的氫顯示出高度生物還原性，可以高效清除AD病灶中過度表達的羥基自由基(?OH)。研究人員使用轉(zhuǎn)基因AD模型細胞和模型動物，初步驗證了活性氫對阿爾茨海默癥的改善效果，并揭示了其改善機制。該研究為阿爾茨海默癥的改善開辟了新的途徑，同時對于促進氫分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展有著積極的意義，相關(guān)研究成果近期發(fā)表在國際頂級期刊《Biomaterials》上，詳見：Sustained release of bioactive hydrogen overcomes Alzheimer's disease, Biomaterials, 2019, 197, 393.
目前全球已有超過5000萬AD患者，且其患病人數(shù)逐年遞增，每20年翻一倍。在過去的30年里，世界諸多制藥公司已投入數(shù)千億美元用于AD藥物開發(fā)，并有一千多種藥物進入臨床實驗，然而遺憾的是，到目前仍未發(fā)現(xiàn)能夠有效逆轉(zhuǎn)AD的藥物。其主要原因在于AD的發(fā)病機制復(fù)雜，且發(fā)病周期較長。氧化應(yīng)激和線粒體功能障礙是AD的早期事件，嚴重影響AD的Aβ和Tau病理。氫氣作為一種具有高度生物安全性的內(nèi)源性氣體分子，可以選擇性清除高毒性的活性氧(如?OH)，從而消除氧化應(yīng)激;此外氫氣具有高的擴散性，可以很容易進入線粒體等亞細胞器。然而，由于其溶解度較低，目前尚無有效途徑可以實現(xiàn)氫在AD腦中的持續(xù)釋放及有效積累。
針對這一難題，研究人員設(shè)計了一種小尺寸的氫化鈀(PdH)納米粒子作為氫的高效載體，首次實現(xiàn)了在AD腦部原位持續(xù)釋放高還原性氫，選擇性地清除了AD腦中高細胞毒性的?OH。結(jié)果表明：PdH通過清除?OH，有效改善了受損神經(jīng)元的線粒體功能，并促進神經(jīng)元細胞能量代謝，抑制了神經(jīng)元細胞凋亡。此外，PdH通過清除?OH，進一步抑制了APP、BACE1和sAPPβ的過度表達，并因此減少了AD腦中Aβ的過度生成，從而阻斷了AD的進展。經(jīng)過PdH改善的AD小鼠，其行為能力、認知障礙、突觸缺陷和神經(jīng)元凋亡都得到了顯著改善。進一步的生物安全性研究結(jié)果表明：PdH納米材料具有較高的安全注射劑量(250 mg/Kg)。該研究開辟了一種將新型釋氫納米材料用于AD改善的新途徑，表明了氫醫(yī)學(xué)在神經(jīng)退行性疾病改善方面的潛力。
論文原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.01.037
通訊作者簡介：
何前軍，教授，瑪麗?居里學(xué)者，深圳市海外高層次人才，深圳市“精準醫(yī)療”孔雀團隊核心成員，深圳大學(xué)領(lǐng)軍學(xué)者和學(xué)科帶頭人，深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部“先進納米藥物實驗室”負責(zé)人。從事納米生物醫(yī)用材料方面的研究，開辟了“納米氣體改善”研究領(lǐng)域。在Nature Communications、Advanced Materials、Angewandte Chemie、JACS、Biomaterials、Chemical Society Reviews等國際頂級期刊發(fā)表SCI論文100余篇，引用7000多次，h指數(shù)43，10多篇論文入選ESI“高被引論文”。2018年入選“全球高被引科學(xué)家”。近年來主持了十幾項國際級、國家級和省市級科研項目。榮獲了歐盟瑪麗?居里國際引進人才獎、中科院“盧嘉錫”青年人才獎、2018中國新銳科技人物獎、中科院“院長”特別獎、中科院“百篇優(yōu)博”、深圳市海外高層次人才獎等獎勵。兼任中國醫(yī)促會氫分子生物醫(yī)學(xué)分會副主任委員，廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會生物材料專業(yè)委員會副主任委員，中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會納米生物技術(shù)分會委員，中國抗癌協(xié)會納米腫瘤學(xué)專業(yè)委員會青年委員，中國和英國生物材料學(xué)會會員，諸多國際著名期刊通訊審稿人。
