药学院房晨婕/基础医学院叶海虹教授团队《Chem Eng J》联合发文探讨硫辛酸在介孔氧化硅材料神经毒性中的保护作用

近期，首都医科大学药学院房晨婕教授团队联合基础医学院叶海虹教授团队在《Chemical Engineering Journal》发表题为“Protective effect of lipoic acid modification on brain dysfunctions of mice induced by mesoporous silica nanoparticles”的研究论文。该研究发现，通过表面化学手段将天然抗氧化剂硫辛酸修饰于药物载体材料介孔氧化硅表面，可显著降低介孔氧化硅产生的活性氧，从而减轻介孔氧化硅的神经毒性。药学院硕士研究生孙爱玲为第一作者，药学院房晨婕教授和基础医学院叶海虹教授为共同通讯作者。

介孔氧化硅材料具有有序的孔状结构以及足够大的孔体积和表面积，有利于药物装载，是一类颇具潜力的药物载体材料。但动物实验显示，介孔氧化硅材料可突破血脑屏障进入小鼠脑部，通过其表面的硅醇基增加细胞内活性氧含量，引起氧化应激，损害海马区神经元，这成为影响该类材料应用的双刃剑，一方面显示该类材料有作为脑部药物载体的潜力，另外一方面也提示了该类材料在应用时可能带来的脑部不良作用。因而，如何对介孔氧化硅材料进行修饰，减轻其引起的氧化应激效应，成为影响该类材料应用的关键卡脖子问题。

存在于细胞线粒体中的B族维生素硫辛酸，是人体不可或缺的抗氧化剂。课题组认为，硫辛酸可能是良好的介孔氧化硅材料修饰分子。本研究中课题组通过共价偶联的方式将硫辛酸连接到介孔氧化硅表面，利用硫辛酸的抗氧化和清除自由基的能力，对抗介孔氧化硅表面硅醇基产生的自由基等活性氧、以降低介孔氧化硅的神经毒性。体外细胞实验表明，和已有的还原性巯基修饰相比，硫辛酸修饰在抵抗介孔氧化硅引起的氧化应激方面作用更强；动物实验显示，硫辛酸修饰后的介孔氧化硅仍可以突破血脑屏障进入小鼠脑部，且小鼠行为学实验提示，硫辛酸修饰的材料与未经修饰的材料相比，神经毒性明显降低。

上述研究提示，天然抗氧化剂硫辛酸修饰可以明显减轻介孔氧化硅的神经毒性，从而为该类材料在药物传递方面的应用提供了理论基础和新的思路。

该研究由国家自然科学基金资助项目（No.21571133, 21171120, 31801208, 91854209），北京市自然科学基金项目B类重点项目（KZ201710025024）和北京市自然科学基金资助项目（7132020）支持。

房晨婕，首都医科大学药学院教授，博生导师。长期从事分子/纳米材料的生物医应用基础研究，在《Chem. Eng. J.》、《ACS Appl. Mater. & Interfaces》、《Chem. Commun.》、《Nanoscale》等国际重要期刊发表研究论文60余篇，3篇被《Nanoscale》选作封底文章，1篇入选《New J. Chem.》年度hot papers提名。主持多项国家自然科学基金、北京市自然科学基金面上项目等课题。系列研究成果于2017年入选“十二五”期间北京市自然科学基金资助项目优秀成果。

叶海虹，首都医科大学基础医学院教授，博士生导师。长期从事神经发育及相关神经和精神疾病的分子和遗传机制研究。在《Neuron》、《EMBO J》、《JBC》、《Neuropharmacology》等学术期刊发表多篇论文。主持多项国家级和北京市级自然科学基金。

作者：药学院 科技处

图文编辑：党委宣传部

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