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通過(guò)去除活性氧分子，二氧化鈰納米顆粒減少小鼠神經(jīng)元中帕金森病的跡象。 
基礎(chǔ)科學(xué)研究所（韓國(guó)IBS）納米粒子研究中心的研究人員開發(fā)了一套用于帕金森病治療的納米粒子。該試驗(yàn)在小鼠中進(jìn)行了測(cè)試并作為“熱門論文”在Angewandte Chemie上發(fā)表，它代表了納米粒子在帕金森病中清除活性氧副產(chǎn)物的首次生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，并提供了治療目標(biāo)的新線索。
將來(lái)，該系統(tǒng)有望用于鑒定和治療由活性氧引起的其他病癥，包括：癌癥，心血管疾病，神經(jīng)退行性疾病和敗血癥。
帕金森病的特征在于神經(jīng)元的突然變性和死亡，其在腦中分泌多巴胺?；钚匝醯姆e累通過(guò)促進(jìn)線粒體功能障礙，神經(jīng)炎癥和神經(jīng)元死亡的發(fā)作而損害神經(jīng)元。
大腦的低抗氧化水平和豐富的脂質(zhì)使其更容易受到活性氧（包括自由基）的副作用的影響。
由線粒體內(nèi)的這些分子引起的氧化應(yīng)激，以及由細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外氧化應(yīng)激引起的神經(jīng)炎癥被認(rèn)為是帕金森病的重要原因。
到目前為止，還沒(méi)有選擇性地清除活性氧物質(zhì)的技術(shù)，也沒(méi)有根據(jù)它們的細(xì)胞定位區(qū)分它們的效果。為了解決這些問(wèn)題，IBS納米粒子研究人員設(shè)計(jì)了三種具有不同尺寸和表面特性的二氧化鈰納米粒子，能夠選擇性地從線粒體，細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外空間中去除活性氧。
針對(duì)細(xì)胞內(nèi)空間的二氧化鈰納米顆粒具有11nm的尺寸，其足夠小以進(jìn)入細(xì)胞，并且具有負(fù)表面電荷（ζ-電位：-23mV），其阻止它們進(jìn)入線粒體膜。靶向線粒體中氧自由基的二氧化鈰納米顆粒用三苯基鏻（TPP）修飾，使其具有+ 45mV的正表面電荷。
最后，具有400nm尺寸和負(fù)表面電荷的數(shù)十萬(wàn)個(gè)3nm二氧化鈰納米顆粒的納米顆粒簇能夠在保留在細(xì)胞外的同時(shí)去除活性氧物質(zhì)。
納米粒子在小鼠模型中傳遞到大腦的一部分，稱為紋狀體，改善了典型的帕金森病癥狀：神經(jīng)炎癥，氧化應(yīng)激和酪氨酸羥化酶水平降低 - 這是帕金森病的一個(gè)標(biāo)志 - 產(chǎn)生了多巴胺前體并影響流動(dòng)性。
從三個(gè)不同方面攻擊氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥，使IBS科學(xué)家能夠確定最關(guān)鍵的治療靶點(diǎn)。特別地，用簇 - 二氧化鈰納米顆粒去除細(xì)胞外空間中的活性氧物質(zhì)減少了神經(jīng)炎癥，但是在減少氧化應(yīng)激和維持酪氨酸羥化酶的正常水平方面沒(méi)有顯示任何效果。
相反，用二氧化鈰納米顆粒和TPP-二氧化鈰納米顆粒處理的小鼠具有比對(duì)照顯著更高的酪氨酸羥化酶水平。結(jié)果表明，降低細(xì)胞內(nèi)和/或線粒體區(qū)室中的氧化應(yīng)激對(duì)治療帕金森病很重要。
“這些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確定了細(xì)胞內(nèi)和線粒體活性氧在帕金森病進(jìn)展和治療中的重要作用。我們希望二氧化鈰納米粒子系統(tǒng)將成為開發(fā)治療氧化應(yīng)激疾病治療藥物的有用工具，以及其他退行性疾病，“該研究的第一作者KWON Hyek Jin解釋說(shuō)。
“這一結(jié)果不僅是第一個(gè)開發(fā)從細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和線粒體空間中選擇性去除活性氧的技術(shù)，而且還研究帕金森病的影響，該疾病的原因以及納米粒子的新醫(yī)學(xué)應(yīng)用。“該研究的通訊作者HYEON Taeghwan解釋道。
二氧化鈰納米粒子通過(guò)模仿天然抗氧化劑（如過(guò)氧化氫酶和超氧化物歧化酶（SOD））的活性，像人工抗氧化劑一樣起作用。表面上的鈰離子在活性氧物質(zhì)存在下在Ce3 +和Ce4 +之間切換。過(guò)去，氧化鈰納米粒子的可回收功能已被同一研究小組用于缺血性中風(fēng)和阿爾茨海默病的動(dòng)物模型中。
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