Onlangs onthulde een onderzoeksteam onder leiding van prof. Chen Chunying van het Nationaal Centrum voor Nanowetenschappen en Technologie (NCNST) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) dat perifere zenuwvezels fungeren als directe kanalen voor de translocatie van zilveren nanomaterialen van de darmen naar de centrale zenuwvezels. zenuwstelsels (CZS). Het onderzoek is gepubliceerd in Science Advances .

De transportroute bepaalt het uiteindelijke doelorgaan en de daaropvolgende biologische effecten van exogene nanodeeltjes (NP's). De specifieke overdrachtsroutekaart van NP's is cruciaal om zowel hun nanotoxicologische als nanomedische potentieel te onthullen. Er zijn echter nog steeds substantiële kennislacunes in het begrip van het transport van NP’s van de darmen naar het CZS, wat zowel het begrip van de darm-CZS-ascommunicatie als de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën die zich richten op CZS-geassocieerde ziekten belemmert. P>

In deze studie onthulden de onderzoekers eerst overdrachtsroutes voor Ag NM's langs de darm-CZS-as, naast de bloedcirculatie. Ze demonstreerden zowel theoretisch als experimenteel de directe translocatie van Ag NM's van de darmen naar het centrale zenuwstelsel (zowel de hersenen als het ruggenmerg) via perifere zenuwvezels. Met behulp van laserablatie en veldstroomfractionering, inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrie, toonden ze aan dat Ag NM's, toegediend via orale sondevoeding, verrijkt raakten in een deeltjestoestand in de hersenen en het ruggenmerg van muizen, terwijl ze niet efficiënt in het bloed terechtkwamen.

Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de vagus- en spinale zenuwen het transneuronale transport van Ag NM's mediëren langs respectievelijk de darm-hersenas en de darm-ruggenmergas, waarbij specifieke darmcelsubsets (enterocyten en enterische zenuwcellen) aanzienlijke niveaus in beslag nemen. van Ag NM's voor overdracht naar de aangesloten perifere zenuwen met behulp van Cy-TOF-analyse.

De resultaten impliceerden dat transneuronaal transport als mechanisme voor de directe handel in NP's een cruciale leemte opvult in het begrijpen van het gedrag van NP's in biologische systemen.

Deze studie integreerde een verscheidenheid aan methoden om de "klassieke route" van door de bloedcirculatie gemedieerd transport van NP's te doorbreken. Voor de eerste keer werd voorgesteld dat perifere zenuwvezels als de "niet-klassieke route" het transport van NP's tussen organen in het lichaam bemiddelen. Dit pad van NP's in het levende lichaam biedt belangrijke theoretische ondersteuning voor de ontwikkeling van nanomedicijnen die zich richten op CZS-gerelateerde ziekten.

Meer informatie: Xiaoyu Wang et al., Perifere zenuwen bemiddelen direct de transneuronale translocatie van zilveren nanomaterialen van de darmen naar het centrale zenuwstelsel, Wetenschappelijke vooruitgang (2023). DOI:10.1126/sciadv.adg2252

Journaalinformatie: Wetenschappelijke vooruitgang

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen