随着全球人口老龄化加剧，脑部疾病，像阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病，以及恶性脑肿瘤等发病率显著上升。这些疾病严重威胁人类健康，传统治疗手段却难以从根本上干预疾病病理机制。在此背景下，线粒体靶向纳米疗法成为科研热点，为脑病治疗带来曙光。
近期，北京大学林志强研究员和张强院士在 Cell Press 细胞出版社旗下期刊
Cell Biomaterials
在线发表了题为“Mitochondria in brain diseases: Bridging structural - mechanistic
insights into precision - targeted therapies” 的长篇综述 。
该综述从多学科视角探究线粒体与脑部疾病的关系，详细介绍纳米药物递送系统精准靶向线粒体的机制，为脑病靶向治疗提供新思路。
线粒体堪称细胞的 “能量工厂”，通过氧化磷酸化生成ATP，为细胞活动供能，还参与信号传导、代谢调控和细胞死亡等重要过程。它有独特双膜结构和独立基因组，功能维持依赖精细调控机制。不过，线粒体功能一旦受干扰，就可能引发疾病。在脑部疾病中，线粒体功能障碍作用关键。比如神经退行性疾病里，线粒体功能异常会让神经元能量供应不足、产生大量 ROS，损伤神经元。
神经系统对能量需求极高，线粒体功能受损会严重影响神经系统。阿尔茨海默病患者大脑线粒体形态和功能改变，导致能量生成不足、氧化应激升高，促使 Aβ 斑块形成和神经原纤维缠结，加重病情。帕金森病与线粒体复合物 I 活性下降、线粒体自噬功能破坏有关，最终使多巴胺能神经元变性死亡。胶质母细胞瘤中的 GSCs 高度依赖线粒体代谢，抑制其线粒体功能可降低肿瘤恶性程度。创伤性脑损伤和缺血性中风发生时，线粒体迅速受损，加重神经细胞损伤。
传统治疗方法难以精准作用于线粒体，血脑屏障（BBB）更是加大了脑部疾病治疗难度。BBB 结构紧密，存在紧密连接和外排蛋白，阻碍药物进入大脑，超 98% 小分子药物和几乎所有大分子药物都难以有效穿过 BBB。纳米技术的出现为解决这一难题带来转机。线粒体内膜带负电，科研人员可设计带正电荷的纳米颗粒，利用膜电位使其向线粒体富集，还能修饰配体实现更精准靶向。纳米技术还能与基因治疗、光热治疗、光动力治疗等结合，拓展治疗应用。线粒体靶向纳米疗法虽面临挑战，但前景广阔。未来研究将优化纳米载体设计，开发更高效、安全、智能的递送系统。深入研究线粒体生物学和疾病机制，有望发现新靶点，推动纳米疗法发展。多学科交叉融合将成为发展动力，结合基因编辑、影像学等技术，实现精准调控和实时监测。个性化治疗也是重要方向，通过分析患者多组学数据制定个性化方案，提高治疗精准性和有效性。在科研人员的共同努力下，线粒体靶向纳米疗法有望成为脑病治疗的重要手段。
北京大学林志强研究员和张强院士是本论文的共同通讯作者
并列第一作者为北京大学博士研究生廖峻、山东大学助理教授何文秀、北京大学博士研究生李丽莎
研究受国家自然科学基金和北京市自然科学基金资助。
全文链接：https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00007-8
纳米材料 定制合成
王老师
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