鼻腔给药直通大脑,破解肥胖与神经疾病治疗困局

青医科 2025-02-25 16:26:34

——科学家开发鼻腔菌群载体实现药物"脑内直送"

鼻子不仅是呼吸与感知气味的器官,更暗藏着一条通往大脑的"秘密通道"。新加坡国立大学Matthew Wook Chang团队在《细胞》杂志发表的突破性研究[1],通过改造鼻腔原生菌群,成功构建了一种"生物快递系统",让药物绕过重重屏障直达大脑,为肥胖、阿尔茨海默病等顽疾带来全新治疗范式。

血脑屏障:药物输送的"叹息之墙"

传统口服或静脉注射给药时,超过98%的中枢神经系统药物会被血脑屏障(BBB)拦截。这层由紧密连接的内皮细胞构成的天然防线,虽能保护大脑免受毒素侵害,却也成为治疗脑部疾病的"天堑"。而鼻腔嗅上皮区域的特殊结构,为药物开辟了一条直达脑脊液的高速通道,但如何让药物精准驻留并高效渗透始终是技术难点。

"以菌为舟":工程菌构建智能给药系统

研究团队从鼻腔菌群中筛选出天然定植于嗅上皮的植物乳杆菌WCFS1,通过基因编辑将其改造为"活体药物工厂"。这种工程菌不仅能在鼻腔持续分泌治疗分子,更通过表面表达的黏附蛋白与嗅上皮细胞特异性结合,形成长效缓释平台。实验显示,工程菌分泌的瘦素(Leptin)可快速穿透血脑屏障,在脑脊液中的浓度较传统鼻腔给药提升3倍。

减肥革命:从"饥饿激素"到代谢调控

在高脂饮食小鼠模型中,单次鼻腔给予"瘦素工程菌"即展现出惊人效果:治疗组小鼠4周内体重增幅降低35%,脂肪沉积减少28%,血糖调控能力显著改善。更令人振奋的是,工程菌可持续定植14天,单次给药即可实现长效代谢调控,避免了传统减肥药需频繁注射的弊端。

"脑内特快"的无限可能

该技术的意义远不止于减肥领域。通过替换工程菌携带的治疗分子(如神经营养因子、抗体药物),可靶向治疗阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病。相较于现有纳米载体,活菌载体具有自我扩增、精准定位、持续分泌等独特优势。研究团队已着手开发可调控的基因开关,未来或实现按需释放药物的智能治疗系统。

挑战与展望

尽管动物实验成果斐然,但人体鼻腔环境复杂,菌群定植可能引发免疫反应。研究显示工程菌未侵入脑实质,安全性良好,但长期影响仍需验证。随着合成生物学与微生物组学的交叉突破,"活体药物递送"或将成为精准医疗的新frontier,让我们拭目以待这场由鼻腔开启的医学革命。

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