納米遞送植物多酚防治阿爾茨海默病的研究進(jìn)展

郭 慧，蔣建榮，梁燕子，蔣夢真，張 琳，周 玨，鐘 浩，李云虹,*

（1.蘇州大學(xué)蘇州醫(yī)學(xué)院，老年病與免疫教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇 蘇州 215123；2.蘇州市疾病預(yù)防控制中心，江蘇 蘇州 215004；3.常熟市檢驗(yàn)檢測中心，常熟市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，江蘇 常熟 215500；4.浙江省深藍(lán)漁業(yè)資源高效開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310014）

神經(jīng)退行性疾?。╪eurodegenerative diseases，NDs）是一種與蛋白質(zhì)沉積相關(guān)、神經(jīng)元逐漸丟失所致的疾病[1]，且疾病情況隨著時(shí)間的推移而惡化，大腦和周圍器官會(huì)發(fā)生物理化學(xué)性質(zhì)的改變，出現(xiàn)功能障礙[2-3]。阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是一種最常見ND，其潛伏期較長[4]。AD主要臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性記憶喪失，認(rèn)知功能障礙以及其他精神癥狀和行為障礙。AD的特征性病理改變?yōu)棣?淀粉樣蛋白（amyloid beta，Aβ）積累形成病理樣蛋白斑塊、微管相關(guān)蛋白Tau過度磷酸化形成神經(jīng)元纖維纏結(jié)（neurofibrillary tangles，NFTs）[5]。圖1為AD常見的病理假說及其相關(guān)機(jī)制，AD的發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，包括線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥與晚期糖基化終產(chǎn)物-晚期糖基化終產(chǎn)物受體（advanced glycation endproducts-receptors for advanced glycation endproducts，AGEs-RAGE）軸調(diào)控等[6-7]。

圖1 AD病理假說及其相關(guān)機(jī)制Fig.1 Proposed pathological hypotheses of AD and mechanisms involved

《中國阿爾茨海默病報(bào)告2022》指出，AD的發(fā)病率、患病率和死亡率穩(wěn)步上升，目前已成為中國城鄉(xiāng)居民的第五大死因[8]。目前，美國食品藥品管理局已經(jīng)批準(zhǔn)5 種治療AD的藥物——他克林、多奈哌齊、加蘭他敏、卡巴拉汀以及美金剛[8]。乙酰膽堿酯酶抑制劑是主要治療AD的選擇，但藥物在臨床治療中效果較差，一方面是由于藥物本身所存在的副反應(yīng)；另一方面是由于血腦屏障（bloodbrain barrier，BBB）的存在限制藥物對神經(jīng)元的靶向性。

除主要療法外，臨床上也強(qiáng)調(diào)使用抗氧化劑/抗炎劑進(jìn)行輔助治療[9]。植物多酚是一類重要的抗氧化劑，有望用于防治AD，但是其生物利用度較差，對其應(yīng)用造成一定的限制。納米顆粒（nano-particles，NPs）介導(dǎo)的遞送系統(tǒng)能有效地保護(hù)植物多酚，進(jìn)而作用于靶向部位，發(fā)揮抗氧化應(yīng)激以及抗炎等作用。本綜述將對目前用于防治AD的常見植物多酚及其納米遞送的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述，為納米遞送植物多酚防治AD提供參考。

1 植物多酚對AD的防治作用及其機(jī)制

植物多酚是一種安全性高的生物活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗炎等多種神經(jīng)保護(hù)作用（圖2）。有研究表明膳食多酚能夠調(diào)節(jié)AGEs-RAGE軸和微生物群-腸-腦軸，從而預(yù)防NDs[7]。植物多酚具有神經(jīng)保護(hù)作用，在AD防治上具有較大的潛力。

圖2 植物多酚的神經(jīng)保護(hù)作用Fig.2 Neuroprotective effects of plant polyphenols

近年來，為提高植物多酚生物利用度，納米技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛，在納米遞送系統(tǒng)中比較常見的多酚種類為槲皮素（quercetin，QT）、姜黃素（curcumin，Cur）、白藜蘆醇（resveratrol，Res）、花青素（anthocyanidin，An）和原花青素（procyanidins，PCs），本綜述著重介紹這5 種植物多酚及其納米復(fù)合物對AD的防治作用。

1.1 QT

QT是一種類黃酮，廣泛分布于植物中，特別是水果與蔬菜[10]。洋蔥、蘆筍、生菜、蘋果中含有相對較高濃度的QT[11]。QT有利于機(jī)體健康，具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗感染作用[12]。目前QT對于AD的防治作用已在體外和體內(nèi)模型中進(jìn)行了廣泛研究[13-15]。

QT能夠抑制活性氧（reactive oxygen species，ROS）產(chǎn)生，改善線粒體功能障礙。QT的化學(xué)結(jié)構(gòu)存在兩種具有抗氧化活性的基團(tuán)，分別是苯環(huán)中的兒茶酚基團(tuán)和位于C3位置的—OH基團(tuán)，具有清除自由基的功能[16]。線粒體是ROS產(chǎn)生的主要部位，線粒體功能障礙致使ROS過量產(chǎn)生并且導(dǎo)致ATP耗竭，無法為神經(jīng)細(xì)胞提供能量，難以維持神經(jīng)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，最終神經(jīng)細(xì)胞死亡[17-18]。Wang Dongmei等[19]進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用QT長期干預(yù)AD小鼠能夠改善線粒體功能障礙，進(jìn)而改善小鼠的認(rèn)知功能。QT還可通過恢復(fù)線粒體膜電位改善線粒體功能障礙，同時(shí)也能增加腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine 5’-monophosphate (AMP)-activated protein kinase，AMPK）的表達(dá)，AMPK活化后可抑制氧化酶活性并增加還原酶的活性，進(jìn)而減少ROS產(chǎn)生。QT還可以通過激活核因子-E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2，Nrf2）信號(hào)通路調(diào)節(jié)細(xì)胞自身的抗氧化途徑[20]。

此外，QT能夠通過抑制Janus激酶2（Janus kinase 2，JAK2）-信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活蛋白3（signal transducer and activator of transcription-3，STAT3）信號(hào)通路和維持膽堿能活性，預(yù)防Aβ神經(jīng)毒性[21]。JAK-STAT信號(hào)通路在信號(hào)從細(xì)胞膜受體轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞核方面起著重要作用[22]，參與包括細(xì)胞生長、增殖、分化、凋亡和炎癥反應(yīng)等免疫過程。QT能夠通過抑制JAK-STAT信號(hào)通路對神經(jīng)變性起到一定的保護(hù)作用[23]。另外有研究發(fā)現(xiàn)，在氯化鋁誘導(dǎo)的AD大鼠模型中，QT能夠通過激活非淀粉樣蛋白生成途徑，減少Aβ生成，相關(guān)基因?yàn)锳DAM10和ADAM17[24]。

1.2 Cur

姜黃是一種常見的食品香料與著色劑，在中國和印度有著悠久的使用歷史，Cur來源于姜黃的根莖[25]。Cur具有抗真菌、抗病毒、抗炎和抗氧化等作用，體內(nèi)研究表明，Cur能夠治療多種疾病，如糖尿病、肥胖、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和腫瘤[26]。

研究表明，Cur能夠防止Aβ聚集與Tau蛋白過度磷酸化。淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）由β-分泌酶1分解后能夠產(chǎn)生具有毒性作用的Aβ。Shimmyo等[27]通過體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，Cur能夠抑制β-分泌酶1上調(diào)，從而減少Aβ產(chǎn)生。產(chǎn)生Aβ的另一個(gè)酶促靶點(diǎn)是早老蛋白1（presenilin-1，PS-1），PS-1屬于γ-分泌酶，也是糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）的底物。γ-分泌酶和GSK-3β均參與Aβ形成[28]。Zhang Xiong等[29]研究發(fā)現(xiàn)，用Cur處理人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞（SH-SY5Y）時(shí)，Aβ1-40與Aβ1-42的產(chǎn)量顯著減少，并且PS-1和GSK-3βmRNA與蛋白質(zhì)表達(dá)水平的下降也呈劑量和時(shí)間依賴性，表明Cur能夠通過抑制GSK-3β介導(dǎo)的PS-1活化減少Aβ的產(chǎn)生。此外，GSK-3β能夠誘導(dǎo)Tau蛋白磷酸化，并促進(jìn)Tau蛋白聚集為NFTs，Cur可能有助于減少NFTs[30]。Caveolin-1是膜腔海綿體的標(biāo)志蛋白，能夠參與APP的分解，促進(jìn)Aβ的生成，并且與Tau蛋白密切相關(guān)[31]。Sun Jieyun等[32]研究發(fā)現(xiàn)Cur能夠下調(diào)N2a/APP695swe細(xì)胞和APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠中的Caveolin-1/GSK-3β的表達(dá)，防止Tau蛋白的過度磷酸化。Huang Hanchang等[33]研究發(fā)現(xiàn)，Cur能夠通過調(diào)節(jié)同源性磷酸酶-張力蛋白/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）/GSK-3β信號(hào)通路，從而抑制Tau蛋白的過度磷酸化。此外，Cur還具有抗炎作用和金屬離子螯合作用等[28]。

1.3 Res

Res在漿果、堅(jiān)果和紅酒中含量較高，具有抗炎、抗癌、抗衰老、抗氧化和神經(jīng)保護(hù)作用[34]。Res對BBB具有保護(hù)作用，并且能夠防止Aβ聚集，還能在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮抗炎作用。Moussa等[35]通過臨床試驗(yàn)評估Res的抗炎機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)Res組相較于安慰劑組能夠顯著降低AD患者腦脊液中基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinases 9，MMP9）的水平，MMP9能夠調(diào)節(jié)BBB通透性，Res可以通過減少M(fèi)MP9維持BBB完整性，Res還能降低促炎細(xì)胞因子例如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、致癌抑制因子2、白細(xì)胞介素-12（interleukin 12，IL-12）的水平。Zhao Haifeng等[36]也發(fā)現(xiàn)Res能夠保護(hù)AD大鼠BBB的完整性，抑制Aβ1-42穿過BBB在海馬體中聚集，作用機(jī)制為抑制RAGE、MMP9和核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的表達(dá)，增加緊密連接蛋白5（Claudin-5）的表達(dá)。其中，RAGE能夠激活小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)，并且RAGE能夠促進(jìn)Aβ通過BBB，Claudin-5是BBB的組成蛋白，其表達(dá)增加有利于維持BBB完整性[37]。

沉默信息調(diào)節(jié)因子1（silent information regulator factor 1，SIRT1）是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸-依賴性酶，與細(xì)胞凋亡、代謝、衰老、增殖以及炎癥反應(yīng)有關(guān)[38-39]，Res是SIRT1的間接激活劑，其神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制與SIRT1密切相關(guān)，SIRT1能夠減少Aβ分泌與聚集。ROCK1是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，能夠抑制APP的非淀粉樣蛋白生成途徑。SIRT1能夠抑制ROCK1的表達(dá)[40]。Feng Xiaowen等[41]發(fā)現(xiàn)Res能夠通過調(diào)節(jié)SIRT1-ROCK1信號(hào)通路，抑制Aβ25-35誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡。Res能夠上調(diào)SIRT1的表達(dá)，ROCK1受到SIRT1負(fù)調(diào)控作用，其表達(dá)被抑制，有利于APP分解轉(zhuǎn)向非淀粉樣途徑，該機(jī)制能夠降低Aβ毒性，起到神經(jīng)保護(hù)作用。除此之外，Deng Haoyue等[42]發(fā)現(xiàn)Res能夠通過上調(diào)TyrRS-PARP1-SIRT1信號(hào)通路的表達(dá)誘導(dǎo)自噬，從而減弱Aβ25-35引起的神經(jīng)毒性作用。

1.4 An

An是一種類黃酮，在自然界中廣泛存在，尤其在花卉、漿果和植物葉子中含量豐富。An具有抗菌、抗氧化和抗炎等特性，對許多慢性疾?。∟Ds、心血管疾病、肥胖、代謝性疾病、癌癥）能起到防治作用[43]。An能夠調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路改善細(xì)胞氧化應(yīng)激、抑制細(xì)胞凋亡與神經(jīng)炎癥反應(yīng)，還能通過調(diào)節(jié)腸道菌群起到神經(jīng)保護(hù)作用。Ali等[44]研究指出An可以通過磷脂酰肌醇激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/Akt/Nrf2/血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）信號(hào)通路減輕AD小鼠腦部的氧化應(yīng)激、神經(jīng)變性和改善小鼠記憶障礙。An能夠調(diào)節(jié)p-PI3K/Akt/GSK-3β信號(hào)通路，激活下游內(nèi)源性抗氧化信號(hào)通路Nrf2和HO-1信號(hào)通路（Nrf2/HO-1），從而減弱Aβ低聚物引起的ROS水平升高與氧化應(yīng)激，還能抑制細(xì)胞凋亡與神經(jīng)變性[45]。Khan等[46]評估An對脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)小鼠神經(jīng)毒性的改善作用，發(fā)現(xiàn)An能夠降低炎癥細(xì)胞因子（p-NF-κB，TNF-α和IL-1β）的水平，防止神經(jīng)炎癥的發(fā)生，降低神經(jīng)細(xì)胞凋亡水平，同時(shí)增加記憶相關(guān)的突觸前和突觸后蛋白質(zhì)的水平，改善AD小鼠記憶和學(xué)習(xí)障礙。Aβ1-42會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)Ca2＋穩(wěn)態(tài)失調(diào)，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡標(biāo)志物（Bax、細(xì)胞色素c、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9（caspase-9）和caspase-3）的產(chǎn)生，加劇AD的發(fā)展進(jìn)程。Badshah等[47]研究發(fā)現(xiàn)An可以維持Ca2＋穩(wěn)態(tài)并具有抗凋亡作用，能減弱Aβ1-42誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性。腸道菌群失調(diào)會(huì)促進(jìn)革蘭氏陰性菌分泌LPS，LPS可以破壞腸道屏障并進(jìn)入血液，血液中LPS能夠破壞BBB并進(jìn)入大腦激活小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞，促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子（TNF-α、IL-1β、環(huán)氧合酶-2）釋放，誘發(fā)AD。研究表明，An能夠改善腸道菌群失調(diào)，增加腸道有益菌的數(shù)量，修復(fù)腸道屏障，抑制LPS與炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生[46]。

1.5 PCs

PCs是由不同數(shù)量的表兒茶素或兒茶素結(jié)合而成的一種多酚化合物，具有抗氧化、抗炎癥、抗癌等作用[48]。大量研究表明蓮房原花青素（lotus seedpid procyanidins，LSPC）對AD具有防治作用，它能夠減少APP/PS1老年AD小鼠海馬和皮質(zhì)的Aβ沉積，增加SIRT1、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白的表達(dá)以及促進(jìn)海馬區(qū)環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）磷酸化，從而改善小鼠空間學(xué)習(xí)和記憶能力[49]。黃浩[50]研究發(fā)現(xiàn)LSPC能夠改善Aβ25-35誘導(dǎo)的細(xì)胞形態(tài)改變及凋亡現(xiàn)象，LSPC能夠改善AD模型小鼠胰島素抵抗，調(diào)節(jié)胰島素受體底物1（insulin receptor substrate 1，IRS-1）絲氨酸化，從而提高小鼠學(xué)習(xí)記憶能力。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)LSPC能夠選擇性富集腸道益生菌，改善Aβ1-42誘導(dǎo)的AD模型小鼠的認(rèn)知功能障礙[51]。許多研究指出，葡萄籽PCs提取物也能預(yù)防AD，它可通過介導(dǎo)腸道菌群，抑制Aβ寡聚體形成[52-53]。

上述QT、Cur、Res、An和PCs的病理模型及作用機(jī)制見表1。

表1 植物多酚抗AD的機(jī)制Table 1 Action mechanisms of plant polyphenols against AD

植物多酚在防治AD方面應(yīng)用較為廣泛，但由于諸多因素，如植物多酚穩(wěn)定性較低、機(jī)體對植物多酚的吸收能力較差、植物多酚在機(jī)體內(nèi)代謝率較高并且排泄速度較快等，導(dǎo)致植物多酚生物利用度低[47]；BBB會(huì)高效阻斷大多數(shù)大的極性分子進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)[54]。以上原因在一定程度上限制植物多酚在神經(jīng)保護(hù)方面的作用以及臨床上的應(yīng)用，因此可對植物多酚的應(yīng)用方法進(jìn)行改善。

NPs尺寸較小，通常在1～100 nm范圍內(nèi)，NPs能夠改善藥代動(dòng)力學(xué)[55]，在納米材料遞送藥物系統(tǒng)中，藥物與NPs形成的聚合體穩(wěn)定性較好，可降低外界或機(jī)體內(nèi)環(huán)境（包括溫度、pH值、酶類或其他因素）對于藥物的影響[56]，并且能更加準(zhǔn)確地將藥物透過BBB，傳遞到特定的分子靶點(diǎn)和作用位點(diǎn)[57]，另外靶向傳遞藥物的過程中可以減緩藥物的釋放速度，減少副作用的產(chǎn)生。并且NPs具有極高的安全性與良好的生物相容性，因此被逐漸應(yīng)用于植物多酚的遞送。通過將植物多酚加載到NPs中，提高它們的生物利用度，實(shí)現(xiàn)活性物質(zhì)的保護(hù)作用和靶向釋放[58]。

2 納米遞送植物多酚防治AD的作用及其機(jī)制

納米材料在食品行業(yè)以及醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛，被應(yīng)用于診斷和治療NDs以及其他多種疾病[58]。許多研究者將NPs運(yùn)用于腫瘤成像以及靶向藥物傳遞，目前NDs藥物靶向遞送主要應(yīng)用納米技術(shù)，以無機(jī)納米、聚合納米、磁性納米和碳納米等為材料。圖3為常見的納米載體形式，遞送植物多酚的納米載體形式包括脂質(zhì)體、磷脂復(fù)合物、納米體、基于蛋白質(zhì)的NPs、膠束、乳液和金屬NPs等[59]。

圖3 常見的納米載體形式Fig.3 Common nanocarrier forms

2.1 納米遞送Cur

Cur能夠防止Aβ聚集以及Tau蛋白過度磷酸化，還具有抗炎作用與金屬螯合能力，但由于代謝速度快以及溶解度低，導(dǎo)致其生物利用度較低。為了提高生物利用度，許多研究使用各種絡(luò)合劑，包括環(huán)糊精、磷脂、明膠、多糖和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，以及將Cur封裝在可進(jìn)行生物降解的納米材料中[60]。NPs封裝不僅可以增強(qiáng)Cur的溶解度，還可以延長其在體內(nèi)的循環(huán)和腦內(nèi)的作用時(shí)長[61]。

CurNPs具有抗Aβ聚集以及減輕神經(jīng)炎癥作用。Giacomeli等[62]評估游離Cur與制備的Cur脂核納米膠囊（Cur-lipid-core nanocapsules，Cur-LNC）對Aβ1-42肽誘導(dǎo)的記憶損傷與神經(jīng)炎癥的保護(hù)作用：AD小鼠模型分別給予Cur（50 mg/kgmb）與Cur-LNC（10 mg/kgmb；1 mg/kgmb）進(jìn)行治療，水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Cur-LNC對Aβ1-42誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙具有明顯改善作用；經(jīng)過Cur與Cur-LNC治療后，小鼠前額葉皮質(zhì)、海馬體和血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、干擾素-γ水平降低，且劑量為10 mg/kgmb的Cur-LNC治療效果優(yōu)于50 mg/kgmb的游離Cur。Aβ低聚物和多聚體可以通過與RAGE反應(yīng)，激活小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞，釋放促炎細(xì)胞因子，誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡[63]。Hoppe等[64]同樣制備了Cur-LNC，研究發(fā)現(xiàn)與有效劑量的游離Cur相比，劑量為其1/20的Cur-LNC呈現(xiàn)出相似的神經(jīng)保護(hù)作用，并且Cur與Cur-LNC能夠顯著抑制Aβ1-42肽誘導(dǎo)的膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）、Iba-1和促炎細(xì)胞因子（TNF-α、IL-1β）水平的增加。研究表明BDNF對神經(jīng)元的存活至關(guān)重要，與AD疾病的進(jìn)展有關(guān)[65]，BDNF能夠激活PI3K/Akt信號(hào)通路，從而控制神經(jīng)元的存活和可塑性[66]。Cur與Cur-LNC能夠通過上調(diào)BDNF磷酸化水平，從而激活A(yù)kt/GSK-3β信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)作用[64]。

2.2 納米遞送Res

Res具有神經(jīng)保護(hù)作用，但由于Res的溶解度較差、光敏性差、生物半衰期短、代謝和消除速度快，導(dǎo)致其生物利用度低，難以發(fā)揮有益作用[67]。近年來，許多Res復(fù)合納米材料陸續(xù)被開發(fā)。

Res硒納米顆粒（SeNPs）具有抑制Aβ聚集與減少ROS生成的特性。硒（Se）是維持大腦功能所必需的微量營養(yǎng)素，對人體健康具有積極作用。SeNPs具有安全性高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，并且SeNPs具有抗氧化作用。Yang Licong等[68]將Res與SeNPs結(jié)合形成Res@SeNPs，Res與SeNPs均具有抗氧化作用，并存在協(xié)同關(guān)系；Res@SeNPs能夠與Aβ42結(jié)合阻斷金屬離子在Aβ上的結(jié)合位點(diǎn)，從而減少金屬離子誘導(dǎo)的Aβ42聚集以及ROS產(chǎn)生。

Res NPs還具有良好的抗炎作用。Abozaid等[69]制備了Res@SeNPs，選擇氯化鋁誘導(dǎo)的AD小鼠模型研究Res@SeNPs作用機(jī)制，結(jié)果表明Res@SeNPs通過下調(diào)STAT3表達(dá)以及促炎細(xì)胞因子IL-1β水平，從而改善AD的神經(jīng)炎癥；另一方面，Res@SeNPs能夠上調(diào)SIRT1的表達(dá)并降低突觸可塑性調(diào)節(jié)因子microRNA-134的表達(dá)，從而促進(jìn)神經(jīng)突起的生長。腸道微生物群與免疫、內(nèi)分泌和神經(jīng)系統(tǒng)都具有密切聯(lián)系，存在微生物群-腸-腦軸，能夠起到雙向調(diào)節(jié)作用，腸道微生物群穩(wěn)態(tài)失調(diào)能夠促進(jìn)Aβ的產(chǎn)生與LPS分泌，損傷腸黏膜屏障，激活小膠質(zhì)細(xì)胞，誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥發(fā)生[70]。Li Changjiang等[71]用BBB轉(zhuǎn)運(yùn)肽（TGN肽）修飾Res@SeNPs表面，制得Res硒肽納米復(fù)合材料（TGN-Res@SeNPs），研究結(jié)果表明該復(fù)合納米仿生材料能夠通過促進(jìn)緊密連接蛋白-1（Claudin-1）和閉鎖小帶蛋白1（zonula occludens 1，ZO-1）的表達(dá)保護(hù)腸道，還能改善氯化鋁與D-半乳糖誘導(dǎo)的AD小鼠腸道微生物群紊亂，增加AD小鼠微生物群落的多樣性和豐度；并且TGN-Res@SeNPs能夠抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化，減少促炎細(xì)胞因子（IL-1β、IL-6和TNF-α）的生成。TGN-Res@SeNPs治療效果優(yōu)于Res@SeNPs與Res，在仿生納米材料輔助下，能更大限度地發(fā)揮Res的有益作用。

線粒體功能障礙也是AD的重要病理因素，神經(jīng)元線粒體也可作為AD治療靶點(diǎn)[71]。Han Yang等[72]制備了一種雙修飾的新型仿生納米系統(tǒng)用于遞送Res，將Res加載到紅細(xì)胞膜（red blood cell membrane，RBCm）包被的納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體中，載體含有狂犬病病毒糖蛋白29（rabies virus glycoprotein 29，RVG29）和附著在RBCm表面的三苯基膦（triphenylphosphine，TPP）陽離子，制得RVG/TPP-Res NPs@RBCm；在RVG29和TPP的協(xié)同作用下，RVG/TPP-Res NPs@RBCm能夠穿過BBB并靶向神經(jīng)元細(xì)胞，進(jìn)一步定位于線粒體中，血液循環(huán)時(shí)間較長，這種新型仿生納米材料能夠緩慢釋放Res，降低Res代謝速率；可以通過發(fā)揮抗氧化作用清除線粒體中ROS從而改善線粒體氧化應(yīng)激。

2.3 納米遞送QT

盡管QT具有廣泛的藥理學(xué)特性，但其溶解度低、吸收不良和代謝快速，造成QT生物利用度低[73]，限制其在AD防治中的應(yīng)用。

QT具有抑制Aβ聚集、改善神經(jīng)炎癥以及改善神經(jīng)細(xì)胞活力作用，并且能夠改善AD小鼠的認(rèn)知障礙。Sun Dongdong等[74]制備了一種功能化QT NPs（PLGA@QT NPs），研究發(fā)現(xiàn)PLGA@QT NPs可以有效抑制Zn2＋誘導(dǎo)的Aβ42聚集，并且能夠提高神經(jīng)細(xì)胞的活力，行為學(xué)研究表明注射PLGA@QT NPs能夠改善APP/PS1小鼠的認(rèn)知缺陷。另外，Moreno等[75]使用玉米醇溶蛋白NPs作為載體負(fù)載QT，制得槲皮素玉米蛋白納米顆粒（nanoparticles of corn protein-quercetin，NPQ），研究發(fā)現(xiàn)玉米醇溶蛋白NPs作為載體能夠顯著提高QT的生物利用度；該研究將SAMP8小鼠分為兩組，一組每48 h口服NPQ（25 mg/kgmb），另一組每24 h口服QT溶液（25 mg/kgmb），結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用NPQ治療的小鼠大腦中QT含量約為游離QT的2 倍，并能顯著改善SAMP8小鼠的認(rèn)知和記憶障礙；該QT NPs也表現(xiàn)出一定的抗炎作用，分化抗原簇分子11b（cluster of differentiation 11b，CD11b）是小膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物，小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞的過度激活會(huì)增加促炎因子表達(dá)，引起炎癥反應(yīng)，而NPQ能夠降低海馬體中GFAP與CD11b的表達(dá)，有利于減輕炎癥反應(yīng)。

2.4 納米遞送An

從漿果中提取的An能夠改善認(rèn)知缺陷，減輕與年齡相關(guān)的氧化應(yīng)激[76]。Kanninen等[77]的研究表明，在體內(nèi)與體外AD模型中上調(diào)Nrf2表達(dá)能夠降低Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)變性和改善細(xì)胞氧化應(yīng)激。Amin等[78]將An封裝于PLGA NPs中，使用聚乙二醇-2000（polyethylene glycol-2000，PEG-2000）作為穩(wěn)定劑，制得An-NPs；研究結(jié)果表明An-NPs的治療效果優(yōu)于An，具有抗Aβ產(chǎn)生、抗氧化和抗炎特性，還具有良好的生物相容性與安全性；An-NPs能夠抑制Aβ1-42誘導(dǎo)的J38/JNK信號(hào)通路激活，從而抑制β-分泌酶1的表達(dá)，減少Aβ的產(chǎn)生；并且它可以通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路減輕ROS誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激；另外它還能抑制炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)。Kim等[79]將An封裝在PEG-金納米顆粒（PEG-AuNPs）中，AnPEG-AuNPs治療效果優(yōu)于An，并且它可以通過調(diào)節(jié)體內(nèi)和體外AD模型中的p-JNK/NF-κB/p-GSK-3β信號(hào)通路，從而抑制神經(jīng)炎癥和炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生。Ali等[80]也對AnPEG-AuNPs的作用機(jī)制進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)AnPEG-AuNPs能夠保護(hù)突觸前蛋白與突觸后蛋白免受Aβ1-42誘導(dǎo)的突觸功能障礙，并且能夠通過調(diào)節(jié)p-PI3K/p-Akt/p-GSK-3β通路，進(jìn)而抑制Tau蛋白的過度磷酸化。

2.5 納米遞送PCs

PCs具有很強(qiáng)的抗氧化作用，被廣泛用于AD的防治。Zhang Bosong等[81]以透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA）為核心，包埋Res與低聚原花青素（oligomeric proanthocyanidin，OPC），并在表面連接細(xì)胞穿膜肽B6，構(gòu)建納米復(fù)合物B6-Res-OPC-HA NPs用于防治AD，B6肽中的轉(zhuǎn)鐵蛋白（transferrin，TfR）能夠靶向穿越BBB；該NPs利用HA的抗炎作用以及兩種多酚對ROS的清除作用，改善氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥。另外，Chen Zhongqin等[82]制備了PEG修飾二氧化鈰（CeO2）@二氧化硅（SiO2）納米粒子（CSP-NPs）用于遞送PCs，簡稱PCs-NPs，研究表明PCs-NPs表現(xiàn)出顯著的乙酰膽堿酯酶抑制活性，并且能夠改善Aβ1-42誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞的細(xì)胞毒性。

綜上所述，納米載體遞送植物多酚具有多種優(yōu)勢且能有效發(fā)揮拮抗AD作用，例如抗炎作用、抑制Aβ生成與沉積，具體機(jī)制及信號(hào)通路見圖4。另外，表2中列舉了納米載體遞送QT、Cur、Res、An和PCs的聚合體形式、病理模型、對照組及作用機(jī)制。

表2 納米載體遞送植物多酚防治ADTable 2 Nanocarrier delivery of plant polyphenols for the prevention and treatment of AD

圖4 納米載體遞送植物多酚靶向AD及其機(jī)制[62-82]Fig.4 Nanocarrier delivery of plant polyphenols targeting AD and its mechanisms[62-82]

3 結(jié)語

除本文所提及的植物多酚種類外，還有許多其他種類的植物多酚具有多種保護(hù)神經(jīng)作用，例如阿魏酸、綠原酸、柚皮素、芹菜素等物質(zhì)。目前常用于植物多酚遞送的載體形式為脂質(zhì)體，脂質(zhì)體是納米或微米大小的封閉球形囊泡，由單層或雙層磷脂或膽固醇組成，具有疏水性尾巴、親水頭，可以保護(hù)植物多酚的穩(wěn)定性，將其輸送到大腦中[83]。脂質(zhì)體具有良好的生物安全性，穩(wěn)定性高、生物降解性好，對BBB的通透性高、循環(huán)時(shí)間長和避免免疫效應(yīng)產(chǎn)生等特性。但脂質(zhì)體植物多酚遞送系統(tǒng)的主要限制是植物多酚負(fù)載量和包封率低，如何有效提高脂質(zhì)體包封率和載藥量是亟待解決的問題。Arora等[84]使用表面修飾脂質(zhì)體對ApoE2編碼質(zhì)粒DNA進(jìn)行有效腦靶向遞送治療AD。谷胱甘肽聚乙二醇化脂質(zhì)體可增強(qiáng)大腦中淀粉樣蛋白靶向抗體片段穿過BBB進(jìn)入大腦[85]。另外，還可以在脂質(zhì)體表面與慢病毒進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，形成仿生納米材料，目前已經(jīng)報(bào)道許多RVG肽修飾的納米載體[86]。因此，新型仿生納米材料可能會(huì)成為未來研發(fā)的趨勢。

在AD治療中，納米載體植物多酚系統(tǒng)具有抗Aβ聚集以及防止Tau蛋白過度磷酸化作用。另外，它還能通過減輕神經(jīng)炎癥，減少ROS生成，改善細(xì)胞氧化應(yīng)激，進(jìn)而起到改善AD癥狀的作用；部分納米載體植物多酚遞送系統(tǒng)還表現(xiàn)出改善腸道菌群失調(diào)的作用。納米載體遞送植物多酚系統(tǒng)抗AD機(jī)制主要取決于植物多酚的神經(jīng)保護(hù)作用，納米載體主要用于改善BBB通透性，但部分經(jīng)修飾的納米載體也具有一定抗AD作用。當(dāng)前，納米載體遞送還有許多亟待解決的問題，例如應(yīng)用的植物多酚種類以及載體形式缺乏多樣性，以及如何準(zhǔn)確確定跨越BBB的NPs過渡時(shí)間和定位靶向。同時(shí)，對負(fù)載在NPs中植物多酚生物活性和生物穩(wěn)定性進(jìn)行評估也十分重要，對含有重金屬NPs的安全性檢測也至關(guān)重要。因此，使用納米載體遞送植物多酚用于防治AD的未來研究應(yīng)側(cè)重于納米材料的安全性以及以及藥代動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。若條件允許，除體內(nèi)實(shí)驗(yàn)與體外實(shí)驗(yàn)外，在臨床試驗(yàn)中也應(yīng)重點(diǎn)評估NPs的安全性和有效性。