基于纳米颗粒的药物输送系统(NDDS)已成为药物开发的一种革命性方法,可显着改善药物生物利用度,治疗功效和患者依从性。本综述概述了基于纳米粒子的药物输送系统的最新进展,重点是新型纳米颗粒制剂,靶向药物输送的表面修饰以及受控释放的机制。本文探讨了各种类型的纳米颗粒,包括聚合物纳米颗粒,脂质体,脂质纳米颗粒,树突聚合物,纳米凝胶和杂化材料,及其在多种治疗区域的应用,例如癌症治疗,基因递送,基因递送和疫苗开发。特别重点放在表面修饰技术的进步上,例如Pegylation和抗体结合,从而增强了靶向和最小化靶向效果。此外,审查还讨论了对刺激(例如,pH,温度和光线)的反应的智能纳米颗粒,以控制和触发药物的释放,以及与毒性,可伸缩性和调节性批准有关的挑战。此外,这篇文章强调了基于纳米颗粒系统在个性化医学中的潜力及其在治疗诸如癌症,神经系统疾病和遗传疾病之类的复杂疾病方面的未来前景。尽管有挑战,例如需要改进的安全概况和大规模生产技术,但纳米技术的持续发展仍然有望改变药物递送范式和发展医学领域。
全球数百万人患有神经退行性疾病(NDDS),这是一组神经系统疾病,其标志着重要的中枢神经系统(CNS)或周围神经系统(PNS)中神经元的逐渐丧失。由于神经元网络被终止区分,因此由于神经元死亡,神经网络失去结构和功能,它们无法成功恢复自己。这种干扰会影响基本的沟通途径,这无疑会导致行为,记忆,认知,感觉知觉和/或运动技能的问题。蛋白质折叠和错误折叠的关键过程确立了蛋白质在细胞内的作用或位置。要使许多活性蛋白正确起作用,它们必须形成分组或低聚物。由小管蛋白和肌动蛋白等结构蛋白组成的复杂系统对于多种细胞功能至关重要。许多细胞过程取决于这些分组和系统的高度调节。但是,错误折叠的蛋白质会产生危险的,不受控制的簇,引起许多疾病。蛋白质错误折叠式疾病(PMD),包括阿尔茨海默氏病(AD),帕金森氏病(PD)和病毒疾病,是由通常在体内正确折叠的蛋白质引起的与年龄相关的疾病。众所周知,核酸(NAS)可能与容易发生淀粉样蛋白相互作用以促进聚集过程。多种化学接触,包括由水分子介导的氢键,非极性相互作用和疏水力,参与蛋白质与NAS之间的相互作用。
RosetteArray ® Platform for Quantitative High-Throughput Screening of Human Neurodevelopmental Risk Brady F. Lundin 1,2,3,* , Gavin T. Knight 3,4,* , Nikolai J. Fedorchak 4 , Kevin Krucki 4 , Nisha Iyer 1,3 , Jack E. Maher 3 , Nicholas R. Izban 3 , Abilene Roberts 3 , Madeline R. Cicero 3,Joshua F. Robinson 5,Bermans J. Iskandar 6,Rebecca Willett 4,7和Randolph S. Ashton和Randolph S. Ashton 1,3,4,8 1生物医学工程系,威斯康星州麦迪逊,麦迪逊大学,威斯康星州麦迪逊大学,美国威斯康星州53705,美国23705,美国2 Wisconsin Institute for Discovery, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53715, USA 4 Neurosetta LLC, 330 N. Orchard Street Rm 4140A, Madison, WI 53715 USA 5 Center of Reproductive Sciences, Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductive Sciences, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA 6 Department of Neurological Surgery, University of Wisconsin-Madison, School of Medicine and Public Health, Madison, WI 53705, USA 7 Departments of Statistics and Computer Science, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA 8 Lead Contact, correspondence: rashton2@wisc.edu *Equal contribution SUMMARY Neural organoids have revolutionized how human neurodevelopmental disorders (NDDs) are研究。然而,它们用于筛选复杂的NDD病因和药物发现的效用受到缺乏可扩展和可量化的推导格式的限制。在这里,我们描述了Rosettearray®
环境和遗传危险因素及其相互作用对神经发育障碍(NDDS)的病因显着贡献。最近的流行病学研究已将拟除虫菊酯农药作为自闭症和发育延迟的环境风险因素。我们先前的研究表明,小鼠中低剂量的发育暴露于拟除虫菊酯农药三甲虫中,导致大脑和NDD相关行为的男性偏见变化。在这里,我们使用了代谢组学方法来确定由低剂量拟除虫菊酯暴露在发育过程中导致成年男性小鼠脑中最广泛的代谢变化集。使用基于垃圾的设计,我们在怀孕期间将小鼠大坝暴露于三分球蛋白(每3天3 mg/kg或车辆),浓度低于用于调节指导的EPA确定的基准剂量。我们将男性后代提高到了成年,并收集了整个大脑样本,以进行不可靶的高分辨率代谢组学分析。发育暴露的小鼠在116个代谢产物中受到破坏,这些代谢物聚集在叶酸生物合成,视黄醇代谢和色氨酸代谢中。作为交叉验证,我们从同一样品中整合了代谢组学和转录组学数据,这证实了先前的多巴胺信号传导的发现。这些结果表明,发育过程中的拟除虫菊酯暴露会导致成人大脑中叶酸代谢的破坏,这可能会为预防和治疗策略提供依据。
环境和遗传危险因素及其相互作用对神经发育障碍(NDDS)的病因显着贡献。最近的流行病学研究已将拟除虫菊酯农药作为自闭症和发育延迟的环境风险因素。我们先前的研究表明,小鼠中低剂量的发育暴露于拟除虫菊酯农药三甲虫中,导致大脑和NDD相关行为的男性偏见变化。在这里,我们使用了代谢组学方法来确定由低剂量拟除虫菊酯暴露在发育过程中导致成年男性小鼠脑中最广泛的代谢变化集。使用基于垃圾的设计,我们在怀孕期间将小鼠大坝暴露于三分球蛋白(每3天3 mg/kg或车辆),浓度低于用于调节指导的EPA确定的基准剂量。我们将男性后代提高到了成年,并收集了整个大脑样本,以进行不可靶的高分辨率代谢组学分析。发育暴露的小鼠在116个代谢产物中受到破坏,这些代谢物聚集在叶酸生物合成,视黄醇代谢和色氨酸代谢中。作为交叉验证,我们从同一样品中整合了代谢组学和转录组学数据,这证实了先前的多巴胺信号传导的发现。这些结果表明,发育过程中的拟除虫菊酯暴露会导致成人大脑的代谢破坏,这可能会为预防和治疗策略提供依据。
慢性职业暴露于焊接烟雾中的金属暴露与神经退行性疾病(NDDS)的病因有关,包括帕金森氏病(PD)和阿尔茨海默氏病(AD)。microRNA(miRNA)表达的变化与各种神经退行性条件有关。尤其是循环miRNA已成为有希望的,微创的生物标志物,用于诊断和监测疾病的进展。这项研究旨在表征miRNA在焊接和非焊机中富含神经元的血清外囊泡(EV)中的表达,以探索其与金属浓度和焊接暴露措施的潜在联系,并作为早期诊断生物标志物的神经变性物的潜在联系。收集了来自39个焊机和27个健康个体的血清样品,并提取并分析了EV封闭的miRNA。此外,还获得了全血金属浓度和焊接暴露测量。五十个miRNA在焊工与非焊工中的失调失调,其中三个(miR-16-5p,miR-93-5p,miR-93-5p,miR-486-5p)显示表达降低,两种(miR-4281和miR-4417)表现出与血液金属浓度以及长期和短期式销售量的正相关。这些miRNA的失调表明,接触金属可能会破坏重要的生物学过程,可能导致NDD的风险升高。这些发现强调了进一步研究的必要性,以验证焊接烟雾中的金属暴露,循环miRNA的失调及其在神经退行性疾病发展中的作用,这对基于miRNA的生物标志物在早期疾病检测和预防中的作用影响。
缩写:6-OHDA,6-羟基果胺; ASD,自闭症谱系障碍; BTBR,Black和Tan Brachyury; Cacna1c,钙电源门控通道亚基α1c; CB1-KO,大麻素受体1敲除; CB1R,大麻素类型1受体; CNN,卷积神经网络; CNTNAP2,接触蛋白相关的蛋白质样2; CPP,条件的地方偏好; D1和D2样受体,多巴胺1和2喜欢受体; DB,分贝; DRT,多巴胺替代疗法; ECS,内源性大麻素系统; FM,频率调制; FMR1,脆弱的X精神迟缓综合征1; FMRP,脆弱的X智障蛋白; FXS,脆弱的X综合征; hie,低氧缺血性脑病; HS,小时; IGF-2,胰岛素 - 喜欢生长因子2; KHz,Kilohertz; ko,淘汰; L-DOPA,L-3,4-二羟基苯胺; LPS,脂多糖; MCAO,中大脑中动脉阻塞; MIA,母体免疫激活; MLX,Meloxicam; MP,多层感知者; mper1,鼠标周期1; MS,毫秒; mupet,小鼠超声剖面提取; namb,Ambiguus核; NDD,神经发育障碍; NF-κB,核因子kappa b; NLGN,神经素; nts,核科solitarius; P2X4R,嘌呤能P2X受体4; PAG,灰灰色; PD,帕金森氏病; PND,产后日; PTSD,创伤后应激障碍; RF,随机森林; SVM,支持向量机; Ube3a,泛素蛋白连接酶E3A; USV,超声波发声; Waaves,Wav-File自动化的声音环境分析。 wt,野生型。
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帕金森氏病(PD)是一种流行的神经退行性疾病(NDD),影响了数百万个个体。PD的发病机理围绕α-突触核蛋白(α-Syn),这是一种关键蛋白,其聚集显着影响疾病进展。尽管现有治疗方法主要集中于通过靶向多巴胺能系统来管理运动症状,但它们经常忽略其他非运动症状。PD发病机理的复杂性质有助于疾病分析中的挑战,并阻碍了有效的PD治疗的发展。近年来,利用免疫疗法方法的各种新型疗法在临床前动物模型中表现出了希望。在NDD中,免疫疗法旨在抵消蛋白质积累的有害作用,通过中和有毒物种并有助于消除。已经为PD和相关的突触核疾病设计了许多主动治疗(AI)和被动免疫疗法(PI)策略,其中许多目前正在临床试验中。尽管在动物模型中表现出了显着的成功,但在临床试验的晚期阶段,免疫疗法遇到了大量挫折,除lecanemab以外,该emab靶标针对阿尔茨海默氏病(AD)的淀粉样蛋白β(Aβ)(AD),最近也获得了食品和药物管理局(FDA)的批准。缺乏从实验研究到成功临床结果的翻译,尤其是在认知和功能评估方面,它突出了仅依靠动物研究来理解免疫治疗方法的影响的局限性。这项全面的综述着重于基于α-syn的免疫疗法,并钻进其基本的作用机理。此外,该文章还讨论了有关PD免疫治疗策略的潜力的最新进展和未来前景。重点是强调该领域的最新研究,以阐明与PD患者开发有效免疫疗法有关的挑战和机遇。
摘要:转录因子SOX2调节了几种基因,这些基因在突变时会引起神经发育障碍(NDDS)。sox2与远端增强子结合,维持增强子促销相互作用网络的完整性,进而维持适当的基因表达水平。此外,我们在小鼠神经干细胞(未分化和分化为神经元/神经胶质中)中通过Chipseq和Chia-pet鉴定了约10000个“表观遗传增强子”及其与启动子的长距离相互作用。其中约有7500个在人类中是保守的,也称为人类交通远程相互作用区域(“ hmslris”)。其中许多与NDD相关的DNA序列变体重叠;通过我们的远程相互作用的地图,这些增强子相关的变体表明有助于NDD的新型候选基因。进一步,我们鉴定了微观恐惧症/植血性/嗜性症/coloboma(MAC)患者的微型缺失/重复,这些患者去除/重复的单个增强子(以野生型)与眼睛相关的基因相关,这表明这些增强剂的损失/增加可能会导致疾病。在一项平行研究中,我们确定了HMSLIS与某些人类加速区域(HAR)之间的36个重叠。Hars序列在物种之间是高度保守的,但在人类中显示出很大的变化。此外,hars在脑发育中涉及的基因附近富含,并且已显示出几种hars可以用人类特异性活动的变化编码转录增强子。我们专注于与HAR重叠的HMSLRI,并且与BTG1基因具有广泛的相互作用,这对于小鼠脑发育很重要。我们将研究连接到BTG1的增强子的体内功能,以及使用斑马鱼中的转基因增强剂测定法与与MAC相关的基因具有长距离相互作用的四个增强子。如果我们发现斑马鱼中的增强剂活性,我们可以分析HMSLRI BTG1中人类特异性取代(HSUB)的功能效应以及与MAC相关基因相关的HMSLRIS中的变体。