阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征包括记忆丧失、神经元退化及认知功能障碍。据预测，到2050年，全球将有超过1亿人患有该疾病。鉴于其日益严重的负担，世界卫生组织（WHO）已将AD列为公共卫生优先关注领域。在美国，AD是65岁及以上人群的第五大死因；在印度，60岁以上人群中痴呆症的患病率从1.0%显著上升至7.4%。
AD的病理机制主要与β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块的积累及tau蛋白的过度磷酸化有关，后者被视为该疾病的主要标志。目前的治疗方法主要包括胆碱酯酶抑制剂（Cholinesterase Inhibitors, ChEIs）和NMDA受体拮抗剂。美国食品药品监督管理局（USFDA）已批准三种ChEIs（多奈哌齐、加兰他敏和利凡斯的明）用于轻度至中度AD的治疗。对于中度至重度病例，常将NMDA受体阻断剂与ChEIs联合使用。然而，这些治疗方法存在诸多局限性，如药物相互作用和不良反应（如肝毒性、胃肠道紊乱、头晕和出汗）。值得注意的是，塔克林（Tacrine）因肝毒性于2013年退出市场；此外，老年患者使用ChEIs和NMDA拮抗剂时也出现过心律失常病例。
近年来，抗淀粉样蛋白单克隆抗体（Anti-amyloid Monoclonal Antibodies, MABs）如阿杜卡努单抗（Aducanumab, Aduhelm®）和莱卡奈单抗（Lecanemab, Leqembi®）获得了FDA批准。然而，三期临床试验显示其临床疗效不稳定，且其安全性、成本及长期效益仍存疑。鉴于合成药物的局限性，植物提取的生物活性成分已成为AD治疗的有希望的替代方案。这些植物化学物质通过多种机制发挥神经保护作用，如抑制和分解Aβ斑块、减少tau蛋白过度磷酸化、调节小胶质细胞活性和乙酰胆碱酯酶活性、促进海马区神经发生以及具有抗氧化特性。
其中，小檗碱（Berberine, BBR）是一种从加拿大黄连（Hydrastis canadensis）、中国黄连（Coptis chinensis）、印度黄连（Berberis aristata）及相关物种中提取的异喹啉生物碱，受到广泛关注。BBR通过多种分子途径发挥治疗作用，包括抑制氧化应激、调节炎症信号通路、抗凋亡、诱导自噬以及调节神经递质水平。研究表明，BBR能在APP/PS1转基因模型中缓解Aβ病理，并通过自噬途径减少3×Tg-AD小鼠中的过度磷酸化tau蛋白。
尽管小檗碱具有治疗潜力，但其口服生物利用度极低。主要原因包括水溶性差、在胃肠道环境中的不稳定性、广泛的首过代谢、渗透性低以及P-糖蛋白（P-glycoprotein, P-gp）介导的外排作用。大鼠实验显示其口服生物利用度仅为0.36%–0.68%。为克服这些挑战，研究人员探索了多种纳米载体系统，包括树状大分子（Dendrimers）、介孔二氧化硅（Mesoporous Silica）、脂质体（Liposomes）、纳米脂质囊泡（Niosomes）、胶束（Micelles）、金纳米颗粒（Au NPs）、硒纳米颗粒（Se NPs）、氧化铈纳米颗粒（CeO NPs）、氧化铁纳米颗粒（Fe₂O₃ NPs）、聚合物（如PLGA、PCL、PBCA）衍生的纳米颗粒、固体脂质纳米颗粒以及外泌体（Exosomes）。许多这类纳米载体在表面修饰后能够显著提高药物的脑部递送效率。
然而，这些纳米载体也存在一些关键局限性。例如，脂质纳米载体在储存过程中可能因结晶而导致药物流失；纳米悬浮液可能因水分含量和加工过程中的多态转变而影响稳定性；阳离子树状大分子可能与细胞膜发生相互作用，引发毒性；此外，许多纳米载体的包封效率较低且生产成本较高。聚合物基纳米颗粒（如PLGA）可能快速释放药物，而PCL的热敏感性可能导致药物提前释放。基于金属的纳米颗粒可能引发氧化应激、炎症或线粒体损伤，进而导致神经毒性。此外，这些纳米载体还可能引发细胞因子释放综合征和基因毒性，给临床应用带来挑战。
在此背景下，聚合物-脂质杂化纳米颗粒（Polymer-Lipid Hybrid Nanoparticles, PLPNPs）成为一种有前景的替代方案。PLPNPs结合了聚合物的机械强度和可控释放特性，以及脂质的生物相容性和膜渗透性。与传统载体相比，它们具有更优异的稳定性、更低的药物提前释放率及更高的载药效率。PLPNPs还能同时包裹亲水性和疏水性药物，提高药物溶解度，并实现可控释放。PEG化脂质的加入可进一步降低免疫原性并延长药物在体内的循环时间。此外，脂质成分有助于与细胞膜相互作用，促进药物进入大脑，而聚合物基质则确保药物持续且靶向递送。
本研究提出了使用转铁蛋白修饰的小檗碱负载纳米颗粒（TBBC-PLPNPs）治疗阿尔茨海默病的方法。通过高透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法及热台显微镜对TBBC-PLPNPs进行了物理化学表征。利用Lowry试验评估了转铁蛋白的结合效率。通过体外实验评估了药物的释放行为、自由基清除能力、对β-淀粉样蛋白纤维形成的抑制作用以及对SH-SY5Y细胞的毒性。还利用IVIS®技术检测了TBBC-PLPNPs的脑靶向能力。在Sprague-Dawley大鼠体内给药后，通过高压液相色谱法测定了血浆和大脑中的小檗碱浓度。进一步通过酶联免疫吸附测定法评估了TBBC-PLPNPs对C57BL/6小鼠因OKA诱导的认知缺陷的治疗效果。
材料
所用材料包括：聚（乳酸-羟基乙酸）共聚物（PLGA, 75:25）、转铁蛋白、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-羧基（Polyethylene Glycol）₂₀₀₀（DPC）、磷酸二氢钠（Empura®）、二甲基亚砜（DMSO）、磷酸二氢钠（Empura®）、氯化钾、小檗碱（BBC）、β-淀粉样蛋白42、二甲基亚砜（DMSO）、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）、N-羟基琥珀酰胺（NHS）及透析膜（MWCO 14200），均由Sigma-Aldrich公司提供。
颗粒大小、多分散指数及ζ电位
BBC-PLPNPs的平均粒径为250±23 nm，而经转铁蛋白修饰的TBBC-PLPNPs粒径略增至272±14 nm（表1）。BBC-PLPNPs的多分散指数（PDI）为0.257±0.033，TBBC-PLPNPs的PDI为0.266±0.022，说明两种制剂均具有狭窄的粒径分布和良好的均匀性。BBC-PLPNPs的ζ电位为-10.0±1.5 mV，TBBC-PLPNPs的ζ电位略高。
讨论
转铁蛋白修饰后颗粒尺寸的轻微增加表明表面修饰成功。两种制剂的PDI值均低于0.3，表明粒径分布均匀且具有良好均匀性。负ζ电位值表明颗粒间存在静电排斥作用，从而维持胶体稳定性。转铁蛋白结合后ζ电位的微小增加可能进一步增强了纳米颗粒的稳定性。
作者贡献声明
法尔汉·马扎希尔（Farhan Mazahir）：方法学设计、实验研究、数据整理。
维克拉兰特·拉希（Vikrant Rahi）：撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验研究。
阿米特·库马尔（Amit Kumar）：撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验研究。
拉文德·K·考恩达尔（Ravinder K. Kaundal）：撰写、审稿与编辑、结果验证、项目监督。
阿韦什·K·亚达夫（Awesh K. Yadav）：项目监督、资金筹集、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本研究的财务或个人利益冲突。
