纳米技术或能使阿尔茨海默病的早期检测成为可能

英国曼彻斯特大学(University of Manchester)的科学家们发现了以前未见过的血液生物标志物,有朝一日,这些标志物可能会在阿尔茨海默病症状出现前数年就被用于检测该疾病。

曼彻斯特大学官网3月17日消息

这项突破性的研究发表在《美国化学学会纳米》(ACS Nano)杂志上,利用曼彻斯特纳米医学实验室独特开发并申请专利的尖端纳米技术,在阿尔茨海默病小鼠模型中提取神经退化的血液信号。这项研究是由英国医学研究委员会(Medical Research Council)资助的。

研究于2021年发表在《ACS Nano》(最新影响因子:14．588)杂志上

检测血液中神经退化的早期迹象为阿尔茨海默病和其他痴呆症患者提供了巨大的潜力,使他们能够在发生重大脑损伤之前接受有效治疗或有效地控制病情的进展。

今天,阿尔茨海默病可以通过成像技术——脑部扫描——来诊断,而且只有在某人表现出行为症状,如记忆障碍后才有可能诊断。

然而,当症状出现的时候,病理在脑中已经建立起来了——这往往已经太晚了,无法有效地治疗病人。

虽然人们相信阿尔茨海默病的早期标志物存在于血液中,但其微小的水平使检测它们变得极其困难——就像大海捞针一样。

但是多亏了曼彻斯特大学研究团队开发的技术,现在可以非侵入性地将阿尔茨海默病发病的低血液信号放大和分析。

该研究的首席研究员、纳米组学讲师Marilena Hadjidemetriou博士说:“血液中的隐藏的信息可能会与阿尔茨海默病患者大脑中发生的复杂级联事件相呼应。”

“我们想设计一个纳米技术血液挖掘平台,以揭示这一信息,并在疾病前状态(淀粉样斑块在大脑中形成之前)识别阿尔茨海默病的早期迹象。”

淀粉样斑块是一团对神经细胞有毒的蛋白质碎片。

该团队采用纳米技术来提高质谱分析的灵敏度,质谱分析是一种蛋白质组学技术,用于分析血液中的蛋白质模式。

他们使用被称为脂质体的微小纳米球体作为从血液中“捞出”疾病特异性蛋白质的工具。

当把纳米颗粒注射到患有阿尔茨海默病的小鼠体内时,纳米颗粒的表面会自发地携带数百种与神经变性相关的蛋白质。

然后,这些纳米颗粒被完整地从血液循环中取出,并对其表面的分子特征进行分析。

附着蛋白质的纳米颗粒

纳米医学教授Kostas Kostarelos说:“这项研究更像是一次钓鱼探险,我们不知道海洋表面下有什么。”

“我们开发的纳米工具使我们能够更深入地观察血液蛋白质组,在数千种其他血液循环分子中,识别出与大脑神经退化过程直接相关的感兴趣的蛋白质。”

“我们希望这些阿尔茨海默病的早期预警信号有一天能够发展为血液测试,我们正在积极寻求在人类血液中验证这些信号。”

只有通过跟踪阿尔茨海默病不同阶段的蛋白质水平,研究小组才能确定复杂的疾病监测模式。

神经科学和实验心理学高级讲师Catherine B． Lawrence博士说:“我们对不同疾病阶段的蛋白质水平波动非常感兴趣——从病前状态,到淀粉样变和认知症状之间的中间状态,最后是症状性疾病。”

“这些发现表明,单时间点血液生物标志物发现研究只能提供血液蛋白质组的快照。”

“这可以解释之前报道的不一致的结果,以及缺乏临床使用的阿尔茨海默病血液生物标志物。”

曼彻斯特大学研究副总裁兼痴呆研究主任Nigel Hooper教授说:“这项技术的发展为开发新颖的多分析物血液测试技术提供了新的可能性,从而可以预测越来越多的神经退行性疾病。”

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