过去的研究已发现,一种称为DARPP-32(dopamine and CAMP regulated phosphoprotein of 32 Da)的脑部蛋白质在毒品成瘾过程中起关键作用。经过特别设计的RNA链可以干扰相关基因,阻止该蛋白质分泌,因此有助于治疗毒瘾,但是缺乏安全有效的方法来将RNA链运送到所需要的部位(free siRNA,效率约为1%)。
美国纽约州立大学布法罗分校Adela Bonoiu和Supriya Mahajan等最近研制出一种纳米粒子:一种能够运载特定siRNA(small interfering RNA)的金纳米棒GNR(gold nanorod),能穿越血脑屏障(blood-brain barrier)并进入多巴胺神经元(dopaminergic neuronal,DAN),沉默毒瘾相关基因,抑制多巴胺信号通路中重要调节蛋白DARPP-32表达,这将有助于研发毒瘾戒除的新方法。
GNPs(gold nanoparticles)和GNRs由于其良好的生物相溶性,可作为诊断或治疗试剂的特定位点载体。他们的表面被阳离子修饰后,与阴离子遗传物质(比如siRNA)结合为稳定的复合物,从而传递或沉默靶基因。例如gold nanorod可以搭载针对疾病而设计的siRNA,穿越血脑屏障(效率约为40%)后进入脑细胞,抑制DARPP-32。同此吻合的是,实验中血脑屏障(blood brain barrier)模型的脑侧(lower chamber)检测到约40%的荧光。
实时PCR和蛋白质印迹分析显示,转染后的DAN细胞中, DARPP-32表达量被显著抑制(>80%)。通过荧光免疫染色发现,吗啡刺激后,DARPP-32蛋白的表达量大于未刺激的,接着对吗啡刺激过的细胞进行siRNA转染,结果发现DARPP-32水平下降,DARPP-32蛋白的下游效应物ERK也也出现同样现象。
因此结合了传统治疗手段和社会学方法的纳米技术,可能会成为最有效的戒除毒瘾方法。然而目前所做的都是体外实验,因此还需要进一步研究体内效果。该研究小组的一些科学家还将尝试利用这种纳米粒子运载其他RNA链,治疗帕金森氏症、癌症及一些神经性疾病。(编译:陈凤清 )
参考文献:《Proceedings of the National Academy of Sciences》2009;106:5546-5550