腦卒中，這一高死亡率和高致殘率的腦血管疾病，一直是醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。其中，腦缺血性卒中(Cerebral Ischemia Stroke, CIS)占比高達(dá)80%以上，其治療過程面臨著諸多挑戰(zhàn)。近日，一項(xiàng)利用中藥冰片作為功能模塊，構(gòu)建ROS響應(yīng)的冰片基兩親性聚合物納米顆粒(NPs)的研究，為CIS的治療帶來了新的希望。該研究不僅揭示了冰片在腦靶向遞藥系統(tǒng)中的獨(dú)特作用，還借助科辰星飛多功能熒光成像系統(tǒng)(LumiFluor AVIS T II)進(jìn)行了精準(zhǔn)的成像分析，為臨床CIS提供了一種潛在有效的多階段序貫治療策略。

　　研究背景與挑戰(zhàn)

　　腦卒中因其高致死率和致殘率，一直是醫(yī)學(xué)界亟待攻克的難題。CIS作為腦卒中的主要類型，其病理生理過程復(fù)雜，包括神經(jīng)興奮毒性介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)鈣超載、氧化應(yīng)激、能量代謝紊亂，以及神經(jīng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)等。然而，目前針對(duì)CIS的神經(jīng)保護(hù)藥物因溶解度低、半衰期短，且僅針對(duì)病理過程的單一階段，療效有限。同時(shí)，血腦屏障(BBB)的存在使得藥物腦內(nèi)遞送效率極低，難以達(dá)到有效的治療濃度。

       為了克服這些挑戰(zhàn)，研究者們開始探索納米工程藥物遞送系統(tǒng)(DDSs)來增強(qiáng)藥物跨BBB的轉(zhuǎn)運(yùn)。然而，這些系統(tǒng)仍面臨腦靶向性有限、BBB穿透效率低、高細(xì)胞毒性等問題。因此，開發(fā)一種既能夠高效穿透BBB，又能夠精準(zhǔn)遞送藥物到腦缺血半暗帶的遞藥系統(tǒng)顯得尤為重要。

　　冰片基兩親性聚合物納米顆粒的構(gòu)建

　　冰片，這一在中醫(yī)臨床中有著1500多年歷史的脂溶性雙環(huán)單萜類化合物，因其能夠可逆地打開BBB、增強(qiáng)微循環(huán)灌注，并具有抗凝血和抗炎等作用，在腦病的治療中展現(xiàn)出巨大潛力。然而，冰片對(duì)BBB開放的具體作用機(jī)制及其干預(yù)腦損傷整體進(jìn)展的分子機(jī)制尚未完全明確。

　　在本研究中，研究者們巧妙地將冰片分子與FDA批準(zhǔn)的聚乙二醇(PEG)作為親水性模塊共價(jià)結(jié)合，并與ROS可裂解的硫縮酮(TK)鍵連接作為疏水性模塊，通過RAFT聚合生成兩親性冰片基共聚物。該共聚物具有簡(jiǎn)單且可定制的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其中冰片不僅作為腦靶向配體，還作為疏水性功能結(jié)構(gòu)和神經(jīng)保護(hù)組分。

       通過精確設(shè)計(jì)和控制自組裝過程，研究者們采用閃速納米復(fù)合物(FNC)方法，將兩親性共聚物自組裝成聚合物前藥納米顆粒(NPs)。這些NPs具有可控的粒徑、窄的粒徑分布以及高負(fù)載模型藥物BAPTA-AM的能力。BAPTA-AM是一種疏水性細(xì)胞膜通透性鈣螯合劑，能夠有效且選擇性地螯合細(xì)胞內(nèi)過量的Ca2?，但其水溶性低、半衰期短以及缺乏器官靶向特異性限制了其治療應(yīng)用。

　　科辰星飛多功能熒光成像系統(tǒng)的應(yīng)用

　　為了驗(yàn)證這一遞藥系統(tǒng)的效果和機(jī)制，研究者們借助了科辰星飛多功能熒光成像系統(tǒng)(LumiFluor AVIS T II)進(jìn)行成像分析。該系統(tǒng)以其高分辨率、高靈敏度和多功能性，在生物醫(yī)學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用。

　　通過LumiFluor AVIS T II的精準(zhǔn)成像，研究者們能夠清晰地觀察到NPs在MCAO小鼠模型中的腦內(nèi)分布情況。結(jié)果顯示，該納米制劑在單次注射后3小時(shí)即實(shí)現(xiàn)了高達(dá)12.7%ID/g的總給藥劑量腦內(nèi)分布，有效恢復(fù)了細(xì)胞內(nèi)Ca2?和氧化還原穩(wěn)態(tài)，改善了腦組織病理學(xué)。

　　此外，該系統(tǒng)還幫助研究者們揭示了該制劑通過抑制線粒體PI3K/Akt/Bcl-2/Bax/Cyto-C/Caspase-3.9凋亡通路拯救瀕死神經(jīng)元的機(jī)制，以及通過抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞過度激活、重編程小膠質(zhì)細(xì)胞向抗炎表型極化以及阻斷NF-??B/TNF-??/IL-6信號(hào)通路，重塑腦缺血半暗帶的炎癥微環(huán)境的過程。

　　研究成果與展望

　　該研究不僅為CIS的治療提供了一種新的策略，還通過科辰星飛多功能熒光成像系統(tǒng)的精準(zhǔn)成像分析，揭示了該遞藥系統(tǒng)的作用機(jī)制和效果。研究結(jié)果顯示，該制劑能夠顯著減少腦梗死面積(減少了96.3%)，改善神經(jīng)功能，并將血流再灌注從66.2%恢復(fù)到≈100%，同時(shí)促進(jìn)了BBB修復(fù)并避免了腦水腫。

　　這一研究成果為臨床CIS的多階段序貫治療提供了新的思路和方法。未來，隨著對(duì)冰片及其衍生物作用機(jī)制的深入研究，以及納米技術(shù)和熒光成像技術(shù)的不斷發(fā)展，相信會(huì)有更多高效、安全的遞藥系統(tǒng)被開發(fā)出來，為CIS的治療帶來更大的希望。而科辰星飛多功能熒光成像系統(tǒng)作為這一過程中的重要工具，將繼續(xù)發(fā)揮其獨(dú)特的作用，為生物醫(yī)學(xué)研究提供更多有力的支持。