长期以来,脑卒中等中枢神经系统疾病的药物治疗面临一道“硬门槛”——血脑屏障。
它在维持脑内环境稳定方面发挥关键作用,却也让多数药物难以进入脑组织。
现实中,不少候选药物在实验阶段显示潜力,但在进入临床转化时因难以有效到达病灶、全身副作用风险增加等问题受阻,成为神经系统新药研发与精准治疗推进的核心瓶颈之一。
造成这一局面的根本原因在于血脑屏障对物质通行实行高度选择性管控,传统静脉给药往往需要提高剂量以“碰运气”式抵达脑部,结果是外周系统暴露上升、靶向效率仍有限。
同时,卒中等急性脑损伤具有时间窗短、病灶进展快的特点,药物若无法在关键窗口迅速到位,疗效将被显著削弱。
如何在不增加全身负担的前提下,实现更快、更准的脑内递送,成为临床与科研共同关注的焦点。
基于近年来对颅骨骨髓与脑膜连接结构的新认识,研究团队选择“另起炉灶”的路径:不从血管内进入脑组织,而是利用颅骨内部骨髓与脑膜之间存在的微小通道及免疫细胞迁移特性,实现绕开血脑屏障的递送。
团队采用微创注射方式,将白蛋白纳米颗粒送入颅骨骨髓腔,纳米颗粒被当地免疫细胞高效吞噬后,由细胞携带经“颅骨—脑膜微通道”向中枢神经系统迁移,进而在脑卒中相关病灶区域富集,形成一种以免疫细胞为“运输载体”的精准递送机制。
从影响看,这一策略的意义在于同时提升“到达率”和“安全边界”。
研究显示,纳米颗粒本身并不依赖额外的靶向修饰,而是通过免疫细胞在病理状态下的定向迁移实现病灶聚集;体内系统暴露较低,纳米颗粒几乎不进入外周血液和主要脏器,对免疫细胞活力影响不明显,具备较好的生物安全性基础。
借助组织透明化与三维成像等技术,研究人员观察到在正常情况下仅少量细胞通过该通道迁移,而卒中发生后迁移显著增强,并在脑膜及病灶区明显富集,提示该通路具备“病理状态下强化”的递送优势,契合卒中治疗对时效性与靶向性的双重要求。
在对策层面,研究团队以急性缺血性脑卒中小鼠模型验证疗效:即便给药剂量仅为传统静脉注射的1/15,经颅骨骨髓给药仍可显著减小脑梗死体积、缓解脑水肿,并改善神经功能。
更值得关注的是,长期随访观察显示,该策略在28天内仍能持续减轻脑萎缩、保护脑结构,提高动物存活率,并在学习、记忆和运动等行为学表现上呈现改善。
这意味着该路径不仅可能服务于急性期“抢时间”的治疗目标,也具备向恢复期、长期功能重建延伸的潜力,为卒中全病程干预提供了新的递送抓手。
在前景方面,团队在动物研究基础上开展了人体探索性临床研究,纳入20例恶性脑中动脉梗死患者。
结果显示,经颅骨骨髓给药流程较清晰,手术耐受性良好,随访期间未观察到与给药相关的严重不良事件,且神经功能恢复呈现积极趋势。
需要指出的是,探索性研究样本量有限,仍需更大规模、更加严格设计的临床试验来进一步验证有效性、剂量方案、适用人群及长期安全性,并与现有标准治疗路径评估其协同价值与边界条件。
从更宏观的科技发展视角看,这一通路的潜在价值或不止于卒中用药。
作为一条微创、高效、可直达中枢的生物物料传输渠道,它为多类型神经疾病的靶向递送提供了可拓展框架,也为“药物递送—神经信号反馈—按需调控”的闭环治疗构想创造了新的接口条件。
随着成像、材料与神经工程等学科交叉深化,如何在确保安全的前提下,实现更精准的装载、释放与动态调控,将决定该路径能走多远、用多广。
这项突破性研究不仅为攻克血脑屏障这一医学难题提供了创新解决方案,更体现了我国科研团队在生物医学工程领域的原创性贡献。
从基础研究到临床转化,从技术创新到产业应用,这一成果展现了多学科交叉融合的强大力量,为推动我国生物医药产业高质量发展、提升人民健康水平提供了有力支撑。