在病理生理及炎症条件下,血源性单核细胞能够被吸引至中枢系统,并转化为小胶质细胞,发挥着双重作用。这些单核细胞不仅在维持系统正常功能中起到关键作用,还可作为细胞载体,通过绕过血脑屏障,将治疗物质或小分子制剂运送到受损的系统。这一特性使得它们在诸如帕金森病和脊髓损伤等多种系统疾病的治疗中发挥着重要作用。
自20世纪80年代纳米粒子问世以来,其在中枢系统成像和治疗方面的应用价值日益凸显。例如,纳米粒子可被用于磁热疗法治疗癌症,或在血管磁共振成像中作为造影剂以观察血管畸形。特别地,超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)作为MRI造影剂已受到长期研究。与传统的钆基造影剂相比,SPIO实现了更高的空间分辨率,从而提高了诊断的准确性。
众多潜在的SPIO治疗应用已被发现,包括治疗脑、多发性硬化、脑缺血、脑卒中以及颈动脉硬化等疾病。这些纳米颗粒对中枢系统中的免疫细胞,如巨噬细胞、单核细胞和小胶质细胞具有显著影响。为了评估应用纳米颗粒的潜在风险,并进行更深入的探索,研究人员在动物模型中对其吸收、代谢以及对细胞功能或活力可能产生的影响进行了全面研究。
在柏林夏里特医学院,Martin Pohland等学者进行了一项实验,研究了柠檬酸盐包覆的超小超顺磁氧化铁纳米颗粒(直径6.5-7.5 nm和7.5-8.7 nm)以及羧基葡聚糖包覆的SPIO-Resovist对小鼠血源性单核细胞进入受损中枢系统的影响。通过评估单核细胞的活力、细胞因子和趋化因子的以及铁的吸收情况,实验发现以0.75mM浓度处理6.5-7.5 nm的超小超顺磁氧化铁纳米颗粒足以有效标记单核细胞,并且这种标记是安全的。
这些发现为使用超小超顺磁氧化铁纳米颗粒标记的血源性单核细胞在进一步研究中提供了新的可能,特别是在受伤的中枢系统的研究中。此项研究成果已于《再生研究(英文版)》杂志的2022年第10期发表。