中药光敏剂激活蛇毒多肽的脑透过性及其镇痛/增敏的双向调节作用机理研究

本项目针对中药大分子难以透过血脑屏障、中药双向调节机理及蛇毒镇痛机理缺乏的现状，基于前期发现，提出以光敏剂介导血脑屏障开放促药物吸收的新方法，计划通过光锁合技术，将从蚕砂分离获得的脱镁叶绿酸a与蛇毒多肽络合，凭借脱镁叶绿酸a的光敏作用，在弱激光照射下，无创伤地调节血脑屏障开放，促进蛇毒多肽进入中枢，研究其透过和分布规律。并提出完全不同于目前蛇毒作用于乙酰胆碱受体机制的假设，即通过中枢活性氧传导与腺苷受体的作用通路，计划通过脑内腺苷A1和A2a受体基因敲除动物和中枢疼痛模型，采用微透析技术活体研究不同脑区活性氧区域动力学规律；以腺苷受体激动剂、拮抗剂与蛇毒多肽的作用，通过长时间多次给药后腺苷受体上、下游信号通路的改变，来研究腺苷受体在镇痛和增敏中的双向调节机制，从而揭示蛇毒多肽的双向作用机理。本项目为中药大分子的透脑吸收和分布提供了新方法和依据，并提出了中药双向调节和蛇毒镇痛作用新机制。

本项目针对中药大分子难以透过血脑屏障、中药双向调节机理及蛇毒镇痛机理缺乏的现状，提出以光敏剂介导血脑屏障开放促药物吸收的新方法，并提出完全不同于目前蛇毒作用于乙酰胆碱受体机制的假设，即通过中枢活性氧传导与腺苷受体的作用通路，实现其镇痛/增敏双向调节作用。围绕该设想，开展了三方面研究：①以中药光敏剂脱镁叶绿酸a光动力介导的血脑屏障开放性研究；②光动力作用下蛇毒镇痛多肽脑透过性及分布研究；③蛇毒镇痛多肽对中枢作用机理研究。将从蚕砂分离获得的脱镁叶绿酸a与蛇毒多肽结合，研究了新型光控释蛇毒多肽靶向纳米制剂，发现在光敏激发波长激光照射下，凭借脱镁叶绿酸a的光敏作用，可以实现血脑屏障开放，促进蛇毒多肽进入中枢。采用血脑屏障细胞模型和兴奋毒性损伤ESCI模型造成中枢痛动物模型，研究光照条件下，不同脑区活性氧与蛇毒多肽镇痛作用的变化情况，探讨中枢活性氧和中枢痛的关联性，发现中枢脑组织中ROS是导致疼痛的重要因素，蛇毒多肽可减少大脑各组织的ROS含量；采用脊髓机械损伤SCI中枢疼痛动物模型，研究敏化状态下，蛇毒多肽对动物腺苷通路的上下游信号分子的影响，探讨腺苷受体与蛇毒多肽镇痛/增敏的调节机制，结果发现腺苷受体参与了蛇毒多肽的镇痛/增敏调节，纹状体和脊髓中的ATP和MAPK均有显著变化，蛇毒多肽则对A1腺苷受体和A2腺苷受体均有部分激动和拮抗作用，当加入腺苷受体拮抗剂后其表现出激动作用，而单独存在时表现出拮抗作用。蛇毒多肽镇痛/增敏的可能机制为中枢损伤增加了ROS和ATP消耗，导致腺苷增多和腺苷受体的激活，进一步激活MAPK途径产生疼痛和敏化。蛇毒多肽通过减少ROS产生和ATP降解、部分抑制或激动脑内腺苷受体信号实现镇痛/增敏的双向调节。本项目为蛇毒多肽作为镇痛药物应用提供了理论基础，不仅研究出新型光控纳米制剂，提出了光敏剂促进大分子脑透过性的新方法，而且为镇痛机理提出了通过腺苷受体和活性氧调节的新途径。