【导读】
2023年9月，大连工业大学杜明教授团队在国际Top期刊《ACS Nano》（Q1, IF: 17.1）发表题为“Facilitating Pro-survival Mitophagy for Alleviating Parkinson’s Disease via Sequence-Targeted Lycopene Nanodots”的研究性论文。大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心的2020级博士研究生夏小雨为第一作者，杜明教授、徐献兵副教授为共同通讯作者。
帕金森病(PD)是一种流行的、使人衰弱的神经退行性疾病，常被称为中老年人的“第三大杀手”，影响全球约1%的人口。帕金森病的标志性症状包括静息性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势不稳。与PD相关的主要病理改变包括主要由α-突触核蛋白(α-Syn)组成的路易小体的积累和多巴胺(DA)神经元的进行性丢失。目前针对PD的对症治疗，如多巴胺药物和物理刺激，只能改善症状，而不能阻止疾病进展。因此，需要基于深层机制探索新的针对性策略。值得注意的是，线粒体自噬和其他形式的选择性自噬缺陷在帕金森病(PD)神经元中突出。当神经元稳态发生变化，氧化还原生成的电子不规则地转移到O2、H2O或中间态时，就会发生线粒体功能障碍。线粒体自噬作为自我清除的选择性形式，对于维持神经元能量供应和有效清除异常蛋白聚集物至关重要，因此研究靶向神经元线粒体调控线粒体自噬十分重要。
由于目前无机催化纳米颗粒存在生物相容性差、体内清除受限、毒副作用、脑血比低、合成复杂和大尺寸等问题，天然抗氧化剂在调节神经退行性疾病方面显出优势，且在长期治疗病变期间对增强患者免疫力有显著效果。特别是，番茄红素（LYC）是最能抑制单线态氧(1O2)的类胡萝卜素，已被证明在7日治疗期间可防止MPTP诱导的小鼠纹状体多巴胺消耗。然而，由于LYC的低生物利用度和脑血比，其在神经元中的极低含量限制了其有效功能。为此，我们引入内源性的重组人H-铁蛋白（recombinant human H-ferritin, rHuHF）纳米笼（外径10 nm）作为LYC的高效递送载体，rHuHF具有理想的8 nm负载腔、易于修饰的外表面和受体介导的血脑屏障穿越能力，可用于构建高效的LYC神经富集纳米点。此外，纳米颗粒可以在不同的病理生理条件下通过促死亡或促生存两种相反模式触发高水平的细胞内自噬，促生存自噬调节纳米材料往往具备高ROS清除性并维持较高水平的胞内促生存因子。然而，基于rHuHF的天然抗氧化纳米材料是否能够促进多巴胺能神经元的存活目前尚不清楚。
杜明教授团队阐明了所构建的序列靶向性纳米点改善促生存线粒体自噬以缓解帕金森病的发现和机制。所制备的载有番茄红素的铁蛋白基纳米点同时具备血脑屏障穿越性和神经元线粒体靶向性，可实现番茄红素的神经元内富集，改善MPTP毒性影响下的神经元线粒体功能，并促进PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，从而加速致病性α-突触核蛋白的分泌外排，恢复帕金森模型小鼠的帕金森样运动症状。这种无创的序列靶向递送策略具有生物相容性和易降解特性，可促进线粒体自噬介导的病理缓解，成为预防和治疗帕金森病的一种有前景的方法，且具有更大的临床转化潜力。
【研究亮点】
基于笼形铁蛋白构建了兼具血脑屏障穿越性和神经元线粒体靶向性的番茄红素纳米点递送体系
从体内外分别阐明了番茄红素纳米点对多巴胺能神经元内线粒体功能保护和自噬调节的有效性
重点揭示了番茄红素纳米点通过激发多巴胺能神经元的促存活线粒体自噬改善帕金森病的机制
【图文赏析】
（图形摘要）
（图1 血脑屏障穿越性TPP-rHuHF-LYC纳米点对PD小鼠运动症状和对多巴胺能神经元线粒体自噬的调节作用。）
——本文转自公众号“科学私享”（推文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/GeAomEVSxYSTTCpeWonTlw）