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流行病学和临床证据表明，脑微血管闭塞是脑疾病中常见的病理现象，这可能是导致缺血性脑损伤的机制，需要引起我们足够重视。与致命的大动脉闭塞不同，微球栓塞引起的脑微血管损伤，可以模拟患者中观察到的不同严重程度的脑卒中，但这些栓塞导致损伤的机制尚不清楚。在脑缺血的急性和亚急性期，缺血损伤会破坏微脉管系统，导致随后的炎症事件。值得注意的是，越来越多的证据表明，大脑中不受控制的炎症反应可能是导致脑缺血中的神经元损伤加剧的原因之一。小胶质细胞动力学的时空变化受到缺血性脑卒中小鼠新皮质中小胶质细胞周围毛细血管血流的显著影响。到目前为止，脑炎症反应和脑微血管闭塞之间的联系还需要进一步的研究。
小胶质细胞活化是脑缺血发生后快速响应的细胞反应。活化的小胶质细胞可通过刺激细胞本身形态变化和产生多种炎性细胞因子发挥细胞毒性效应，这可能在缺血后引起周围其他类型细胞的损伤。小胶质细胞在脑缺血的急性和亚急性期被激活的机制仍然未知。小胶质细胞暴露于过氧化氢（H 2 O 2 ）或百草枯中可迅速触发FasL mRNA转录和蛋白表达，并激活核因子 -κB（nuclear factor-κB，NF-κB）。然而，在某些情况下，活化的小胶质细胞也可以作用于生理和病理性大脑新神经元的形成、成熟和功能整合的不同过程。小胶质细胞在缺血性损伤不同病理过程中可显示出具有神经保护特性或神经血管毒性，其相关机制尚不清楚。
微球栓塞（ME）是模拟人类脑卒中或多发梗死性痴呆病理过程的重要模型，注射具有适当大小和数量的微球可以特异性地引发微血管栓塞而不是更大的动脉损伤。微型正电子断层扫描显示，在微球栓塞后168小时引起葡萄糖代谢活性的降低。为了探究同侧半球中微球栓塞和小胶质细胞激活之间的关系，在大鼠微球栓塞后168小时，观察到微球诱导栓塞的脑微血管闭塞，同时发现具有不规则形态的ED1阳性细胞。
FasL/Fas系统是损伤炎症反应的关键诱发剂。为了确定Fas和FasL在微球诱导的栓塞中的作用，研究者通过免疫印迹研究了微球栓塞后FasL/Fas蛋白表达水平的时间分布与变化。与假手术组大鼠相比，微球栓塞后12小时，40kDa的FasL蛋白明显增加。而微球栓塞后168小时FasL蛋白表达量进一步增加。但是在整个实验中未发现Fas蛋白表达水平有显著差异。
FasL/Fas系统可能在大脑的生理和病理情况中发挥作用，FasL/Fas系统是否影响以及如何影响微球栓塞损伤的发病机制尚不清楚。在病理条件下，失调的FasL/Fas系统导致Fas的相关蛋白死亡结构域（Fas-associating protein with a novel death domain，FADD）——半胱天冬酶8的激活，并随后导致神经元死亡。相比之下，根据细胞类型及其状态，FasL/Fas系统也被证明是持续性损伤引起的脑再生的信号。尽管FasL的自分泌作用已经在血管平滑肌细胞、上皮细胞和淋巴细胞中有报道，但对其在神经血管单元损伤中的可能作用知之甚少。
研究中为了确定哪些细胞类型可能介导FasL信号转导，对细胞特异性标记物进行了双重免疫染色，以检测微球栓塞后168小时 FasL的细胞表达，定位FasL沉积物和神经核（neuronal nucleus，NeuN）阳性染色的分布模式显著不同（图3-1）。在假手术组中，注射20%葡聚糖不会诱导FasL表达的升高；在微球栓塞后168小时，仅在闭塞区发现了大量表达FasL的细胞，这些细胞呈现圆形。此外，已知星形胶质细胞活化是缺血后病理生理学的重要组成部分。胶质细胞原纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）和FasL共染实验提示，在ME大鼠的同侧脑半球中这两种蛋白无共定位，但几乎所有FasL阳性细胞与ED1共定位。使用Image J软件分析荧光信号的共定位发现，NeuN、GFAP与FasL阳性细胞弱共定位，而FasL与ED1强共定位。进一步的统计学数据表明，在大鼠的微球栓塞后，增强的FasL表达主要与活化的小胶质细胞相关。
图3-1 大脑中微球栓塞诱导脑区FasL表达的变化
在大鼠微球栓塞后168小时，对同侧脑区进行（A）FasL和NeuN的双荧光染色；（B）FasL和GFAP双荧光染色；（C）FasL和ED1双荧光染色。
此外，研究还进一步评估了微球栓塞后ED1表达的时空动态变化。与对照组大鼠相比，实验组大鼠在微球栓塞后6小时和12小时（急性期）的ED1蛋白水平显著增加；并在微球栓塞后72小时观察到ED1的第二次增加，且升高水平一直保持至微球栓塞后168小时。这与之前的报道是一致的：ED1的早期短暂增加可能与小胶质细胞功能的适应性免疫应答相关，以补偿缺血性脑损伤。在实验研究中，还分别通过CD3和HMGB1的测定检查了淋巴细胞和单核细胞的来源，结果显示在微球栓塞后的任何时间点，均未发现这些标记物在脑中分布的任何差异。同时，H&E染色也未观察到白细胞、单核细胞或巨噬细胞的浸润。总之，这些数据表明活化的小胶质细胞可能是微球栓塞后FasL的主要来源。
激光共聚焦结果显示导致缺血损伤的微栓子周边Iba1/ED1阳性细胞的数量和相应的荧光强度显著增加，包括分枝状的小胶质细胞（微球栓塞后12小时）和典型的阿米巴小胶质细胞（微球栓塞后168小时）。有趣的是，Iba1和ED1共染阳性细胞存在于缺血区域的相同细胞群中；Iba1/ED1染色阳性的小胶质细胞的形态变化程度与缺血性损伤的持续时间可能成正比。此外，Ki-67抗原在细胞周期的活跃期中优先被激活，Ki-67抗原和同侧脑区域中的ED染色阳性小胶质细胞之间的共定位，也说明小胶质细胞处于被激活的状态。
在脑实质中，受损细胞释放可引发P2RX 7 嘌呤能信号的嘌呤，其作为早期促炎信号并导致细胞因子和趋化因子的产生。因此，实验研究了P2RX 7 表达是否也可以调节培养的小胶质细胞中FasL的产生，并且研究了与该过程相关的潜在机制。通过P2RX 7 特异性shRNA转染阻断P2RX 7 信号转导，可显著抑制培养上清液诱导的FasL的产生，而单独的P2RX 7 shRNA不影响FasL水平，这表明P2RX 7 激活小胶质细胞介导的FasL产生的病理作用。BV-2小胶质细胞裂解物的免疫印迹结果显示小胶质细胞在培养上清液处理后6小时表达FasL。P2RX 7 shRNA转染可减少FasL的表达，但不影响Fas表达水平。这些发现进一步验证增强的P2RX 7 表达可以作为培养上清液处理的小胶质细胞中FasL形成的重要上游调节剂。上述结果显示，来自糖氧剥夺（oxygen and glucose deprivation，OGD）刺激的皮层神经元可通过P2RX 7 -FasL信号激活小胶质细胞。
为了确定小胶质细胞中mRNA和/或蛋白质合成是否参与培养上清液诱导的FasL表达增加过程，采用蛋白质合成抑制剂茴香霉素或RNA聚合酶抑制剂放线菌素D处理BV-2细胞，发现小胶质细胞中FasL的合成对茴香霉素处理敏感。同时，放线菌素D抑制了BV-2细胞中培养上清液诱导的FasL增加，表明培养上清液诱导的FasL蛋白合成可能依赖于新的mRNA表达。这提示我们培养上清液以转录依赖性方式激活FasL蛋白的局部翻译，并表明P2RX 7 信号转导选择性参与缺血诱导的小胶质细胞激活。
上述实验证明P2RX 7 与小胶质细胞诱发的FasL过量产生有关。接下来我们进一步研究了脑微血管闭塞模型中P2RX 7 的形态和功能变化。值得注意的是，实验中观察到微球栓塞后6小时P2RX 7 免疫反应性明显且持续增加，这与小神经胶质细胞的快速激活的过程是一致的。P2RX 7 和ED1的双重标记用于确定微球栓塞诱导的小胶质细胞活化是否与P2RX 7 依赖性信号转导一起发生。与先前的研究结果一致，微球栓塞后168小时，大部分P2RX 7 免疫反应性定位于活化的小胶质细胞。
为了研究持续的FasL升高是否与小胶质细胞的迁移能力相关，实验通过使用BV-2细胞系进行了体外transwell迁移测定。研究发现FasL在培养上清液处理后迅速升高，并在处理6小时后达到峰值。将重组FasL加入小胶质细胞培养物中，在用或不用FasL抗体处理24小时后，观察细胞的迁移。结果表明，与对照细胞相比，重组FasL显著促进BV-2小胶质细胞的迁移，高达4.7倍。而且，用抗体中和FasL后也可以显著抑制小胶质细胞的迁移和趋化反应性。
此外，实验还使用transwell测定法来研究P2RX 7 是否在外源重组FasL介导的小胶质细胞迁移中起作用。发现相对于仅含有重组FasL的对照细胞，FasL siRNA转染有效地减少了向下室迁移的BV-2小胶质细胞的数量。然而，P2RX 7 shRNA转染不显著影响外源重组FasL介导的小胶质细胞迁移。这些试验结果进一步说明了P2RX 7 是活化的小胶质细胞产生FasL的上游调节物。
鉴于P2RX 7 在调节小胶质细胞运动中的作用，进一步研究P2RX 7 -/- 小鼠是否会显示出对外源ATP的反应缺陷。在使用腺苷5′-[γ-硫代]三磷酸四锂盐（ATPγS）后，来自野生型小鼠的绝大多数小胶质细胞显示出明显的迁移现象；相反，来自P2RX 7 -/- 小鼠的小胶质细胞未显示出对ATP的显著趋化反应。值得注意的是，体外用FasL抗体预孵育野生型小鼠小胶质细胞能够减少ATP诱发的趋化反应。因此，这些结果进一步表明P2RX 7 -FasL信号转导在介导小胶质细胞趋化性炎症反应中具有关键作用。
在微球栓塞过程中P2RX 7 在小胶质细胞中的表达增加，表明P2RX 7 在该过程中具有潜在的作用。为了验证这一假设，对P2RX 7 -/- 小鼠进行了168小时的微球栓塞（图3-2）。选择这个时间点的原因是细胞炎症的标志物在168小时的脑微球栓塞损伤中最容易被检测。与WT小鼠相比，P2RX 7 -/- 小鼠的神经缺陷明显改善。同时，在168小时的微球栓塞后，P2RX 7 -/- 小鼠的脑中FasL、FADD和半胱天冬酶-8的表达显著降低。此外，在P2RX 7 -/- 小鼠中观察到较少的FasL阳性染色，即FasL水平与微球栓塞的严重程度呈正相关。
为了最终证明FasL在体内缺血性损伤中的重要性，测试了 gld/gld 小鼠中脑微球栓塞损伤的神经敏感性。微球栓塞后，在WT小鼠中观察到Fluoro-Jade C阳性细胞数量的增加，而在FasL缺陷小鼠中存在很少的阳性细胞。微球栓塞显著诱导小胶质细胞激活并增加WT小鼠脑同侧半球中FasL阳性细胞的数量，而在微球栓塞后168小时， gld/gld 小鼠的ED1和FasL阳性染色密度均降低，从而提示FasL在体内缺血性损伤中发挥重要功能。
图3-2 微血管损伤触发FasL信号依赖的小胶质细胞激活
通过对脑微栓损伤诱导的小胶质细胞激活、FasL细胞内信号转导和神经元死亡级联的病理生理相关性的探究，主要有三个发现。第一，在脑微球栓塞损伤的病理过程中，FasL信号转导与缺血引发的小胶质细胞激活有关。作为关键的微环境信号，FasL的过量产生以自分泌方式进一步刺激了广泛的小胶质细胞反应。第二，在原代培养的小胶质细胞或P2RX 7 -/- 小鼠中用P2RX 7 shRNA感染观察到小胶质细胞活化被有效抑制，并且通过抑制缺血诱导的FasL过度生成进而抑制小胶质细胞活化。第三，永久性脑微球栓塞诱导小胶质细胞形态学变化和生化反应，这与神经元凋亡级联结果一致。基于目前的发现，可以假设小胶质细胞对神经毒性的调节可能是神经血管疾病的潜在治疗靶点。
BBB能选择性阻滞外周血液中的物质进入脑内，这对于维持脑内环境稳定十分重要，但同时也会阻碍治疗药物向脑内递送。被动脑靶向药物递送系统可以通过增强与BBB细胞的亲和力及减弱P-糖蛋白对药物的外排来提高脑内药物浓度。在脑微血管病理过程中，脑内诸多特异性分子事件的激活为实现主动脑靶向提供了可能。在被动靶向药物递送系统上结合特异性抗体得到的主动脑靶向药物递送系统，能更精准地实现药物向脑内抗原聚集区（损伤区）的靶向递送。基于抗原抗体结合原理的脑靶向药物递送系统将为脑血管病等脑部疾病的治疗提供重要治疗策略。
基于纳米载体的药物递送系统引起了科研者对脑疾病治疗的广泛兴趣。然而，纳米粒的神经毒性限制了它们的治疗应用。纳米粒引起的宿主免疫应答以及神经毒性是其临床应用过程中存在的主要问题。但是，到目前为止，仍然缺乏关于纳米粒稳定性和安全性的神经科学证据。
通过利用纳米粒可以穿过BBB的特性向大脑靶向递送药物，为脑疾病治疗提供了新的策略。据报道，通过增强脑毛细血管的滞留、紧密连接的开放和内吞作用等机制可改善纳米粒的BBB通过率。然而，已经发现纳米粒的BBB渗透性也是其存在神经血管毒性的主要原因。脂质纳米粒（lipid nanoparticle，LN）是由可生物降解的脂质基质组成的微小胶体载体，用于脑靶向时优于其他胶体载体。因此，进行脂质纳米粒的生物学行为和脑毒性的体内生物动力学评估是重要的，但由于缺乏关于这些粒子对脑内正常细胞过程影响的认知，而使得它们的使用受到限制。
为了评估脂质纳米粒作为脑靶向药物递送系统在体内的安全性，通过转基因小鼠考察脂质纳米粒对脑神经血管的影响。研究证明了脂质纳米粒在静脉注射给小鼠的3小时内会在脑实质中累积，并持续超过24周，同时伴随着脑中小胶质细胞的显著激活，并在脂质纳米粒处理的 Cx3cr1 GFP/+ 小鼠中也观察到小胶质细胞的活化。在用双光子共聚焦显微镜进行的体内研究时发现脂质纳米粒注射后，小胶质细胞中存在异常的Ca 2+ 波。而在P2RX 7 -/- 小鼠中，在脂质纳米粒注射后发现Caspase-1、IL-1β和神经血管损伤的相关激活减弱。这些都说明了脂质纳米粒作为脑靶向药物递送系统载体的显著神经毒性。
小胶质细胞是大脑的主要免疫哨兵，能够对具有引起脑血管病风险的因素迅速作出反应。当外源性纳米材料侵入、聚集并沉积在大脑中时，小胶质细胞的激活可以起到警报和防御的作用。然而，在纳米粒介导的神经毒性损伤的过程中，小胶质细胞是如何引发神经炎症反应的机制尚未探索清楚。
纳米医学领域研究中最具挑战性的方面是难以在大脑中进行体内纳米粒的测量、追踪和观察。因而为了研究脂质纳米粒的脑分布，实验中使用了罗丹明标记的脂质纳米粒和THY1-YFP转基因小鼠。实验发现，罗丹明标记的脂质纳米粒在注射3小时后，观察到其在脑中的积累并且随时间的延长积累逐渐增多，可能在24小时达到峰值，甚至可能在168小时内持续增加。
脂质纳米粒主要由可生物降解的脂质组成，并且具有较高的体内耐受性。据报道，静脉注射的脂质纳米粒通过网状内皮细胞系统迅速从全身循环中清除。然而脂质纳米粒丰富的脑聚集现象，可能导致脂质纳米粒神经毒性的发生。为了确定脂质纳米粒注射是否诱导不同类型细胞的形态学变化，可以通过对细胞特异性标记物进行免疫染色以检查脂质纳米粒注射后的细胞反应。首先，基于NeuN免疫染色，没有观察到神经元形态或数量的变化。此外，通过对表达GFAP的星形胶质细胞的数量和形态的变化的评估，发现脂质纳米粒在注射后至少24小时内不会诱导星形胶质细胞活化。
随后研究了脂质纳米粒对小胶质细胞激活的影响。发现与对照组相比，脂质纳米粒注射的小鼠脑中的ED1免疫反应性显著增加，表明脂质纳米粒注射明显诱导了小胶质细胞活化。实际上，实验观察到脂质纳米粒导致小胶质细胞激活现象的纵向变化，发现其在注射后3小时很明显并且在脂质纳米粒注射24小时后小胶质细胞的形态发生显著变化。此外，在脂质纳米粒注射168小时后，小胶质细胞开始主动吞噬纳米粒。
成人脑的神经血管网络相对稳定，血管内皮细胞以分化的静止状态存在，很少增殖。据报道，脑损伤会诱导血管生成或脑修复，使得微血管密度增加。然而，目前关于脂质纳米粒注射后微血管中发生的病理生理变化知之甚少。在研究中通过使用Tie2-GFP小鼠，在脂质纳米粒注射后获得了微血管的体内共聚焦Z-堆叠图像。分析结果表明大部分脂质纳米粒定位于脑实质内，只有少数脂质纳米粒保留在微脉管系统内。此外，对毛细血管直径分析发现，在注射脂质纳米粒后168小时，Tie2-GFP小鼠皮质中的毛细血管直径，在对照组和脂质纳米粒处理的实验组之间没有差异，表明脂质纳米粒处理后168小时并未发生脑微血管的重塑。
用聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）进行药物递送载体表面修饰的方法可以显著改善各种药物和基因载体的稳定性以及提升体内性能的潜力。实验中制备的罗丹明标记的PEG化脂质纳米粒的直径为27.80nm并且有-12.1mV的ζ电位。虽然脂质纳米粒在进行PEG化后粒径无明显变化，但是与未修饰的脂质纳米粒相比，绝对zeta电位值降低。组织的离体荧光图像证明肝脏是负责清除PEG化和未修饰的脂质纳米粒的主要器官。值得注意的是，实验证明了由于PEG化脂质纳米粒的绝对表面电荷值低于未修饰的脂质纳米粒的绝对表面电荷值，使得PEG化显著增强了脑中的脂质纳米粒分布。实验还进一步研究了PEG化脂质纳米粒与未修饰的脂质纳米粒相比对脑炎症反应的影响，结果发现与未修饰的脂质纳米粒处理的小鼠相比，在注射PEG化脂质纳米粒的小鼠中观察到较少的ED1阳性染色，表明PEG化脂质纳米粒在小鼠脑中不会显著诱导小胶质细胞的活化。
为了进一步研究小胶质细胞的形态学变化，可以通过使用 Cx3cr1 GFP/+ 小鼠来确认注射PEG化或未修饰的脂质纳米粒后小胶质细胞活化的程度。实验结果显示， Cx3cr1 GFP/+ 小鼠脑内的GFP阳性细胞群与表达小胶质细胞标记物的脑细胞共定位；在脂质纳米粒注射后24小时观察到了小胶质细胞的活化。同时，发现脂质纳米粒的凝聚或聚集程度与其介导的小胶质细胞激活的严重程度相关。然而，在PEG化脂质纳米粒注射后，由于纳米粒聚集的减少，小鼠脑中仅发生中度小胶质细胞的激活。此外，经脂质纳米粒处理后的 Cx3cr1 GFP/+ 小鼠的细胞形态与PEG化脂质纳米粒处理的小鼠细胞形态相比有显著的变化，并且PEG化脂质纳米粒对小胶质细胞形态的影响较小。
为了评估脂质纳米粒注射后神经血管单元损伤的程度，实验通过免疫印迹法对Spectrin 150kDa的分解产物进行了测定。结果表明在脂质纳米粒注射3小时后收缩蛋白分解产物的水平显著增加，且持续至少168小时。此外，脂质纳米粒导致的BBB的改变以及皮质中闭锁蛋白（Occludin）的异常表达是脑生理学的关键先决条件。基于基质金属蛋白酶-9（MMP-9）在局灶性脑缺血中上调并且在疾病过程中参与BBB分解的特点，实验证实了脂质纳米粒注射后能够导致小鼠皮质中MMP-9发生显著的活化，这进一步证明了脂质纳米粒对BBB的完整性具有破坏作用。与之相反的是，实验数据同时表明PEG化脂质纳米粒对神经血管单位的负面影响较小。
脂质纳米粒的主要毒理学作用是增强脑中的脂质过氧化和炎症反应。由于线粒体对脂质纳米粒细胞毒性比较敏感，而亚细胞HtrA2蛋白从线粒体膜间隙持续释放到细胞质的现象是检测线粒体功能障碍的敏感指标，因此，实验进一步验证了脂质纳米粒或PEG化脂质纳米粒注射后HtrA2蛋白的分布。结果显示，在脂质纳米粒组中，细胞质中的HtrA2蛋白显著升高，同时线粒体组分中的HtrA2含量显著降低；而在给予PEG化脂质纳米粒后，内源性HtrA2没有发生从线粒体向细胞溶质的显著转变。因此，可以得出结论，与PEG化脂质纳米粒相比，未修饰的脂质纳米粒在脑中引发了显著的脂质过氧化和氧化应激。而且，在脂质纳米粒注射后24周，小胶质细胞出现从高度分支态到阿米巴样形态的转变，这说明了小胶质细胞的激活。重要的是，静脉注射PEG化脂质纳米粒的小鼠，在注射后的24周能够明显减轻脂质纳米粒导致的小胶质细胞形态变化和神经血管损伤。
尽管一些研究已经发现快速的小胶质细胞激活在介导大脑炎症反应中起着至关重要的作用，但对于在脂质纳米粒介导的神经血管损伤中小胶质细胞激活的原因仍然知之甚少。由于已经发现离子型P2RX 7 信号的干扰可能是导致脑部炎症的危险因素，因而需要进一步确定所观察到的脂质纳米粒诱导的小胶质细胞激活是否伴随着P2RX 7 依赖性信号转导。实验结果显示，脂质纳米粒注射后3小时和24小时，P2RX 7 免疫反应性显著且持续增加，其持续升高至少168小时。研究发现脂质纳米粒注射后，成熟生物活性形式的IL-1β不断过量产生和释放，同时检测到Caspase-1表达显著升高，这些都揭示了P2RX 7 /Caspase-1/IL-1β炎症信号反应通路的激活。相比之下，注射PEG化脂质纳米粒的小鼠在168小时后未观察到显著的炎症反应。因此，与未修饰的脂质纳米粒相比，PEG化脂质纳米粒似乎对小胶质细胞活化的影响较小，并且对神经血管单元的损害减少。
为了寻找支持P2RX 7 在脂质纳米粒介导的神经毒性中发挥作用的实验证据，为此使用了P2RX 7 -/- 小鼠进行了深入研究。研究发现与野生型小鼠相比，在P2RX 7 -/- 小鼠中注射脂质纳米粒后168小时，在小鼠脑中观察到较少的Caspase-1和IL-1β。此外，还发现在注射脂质纳米粒后P2X 4 蛋白水平没有受到干扰，这表明P2X 4 对于小胶质细胞激活不是必需的。与野生型鼠相比，在脂质纳米粒注射后168小时P2RX 7 小鼠中未观察到显著的MMP-9活化或者紧密连接蛋白变化，这表明缺乏P2RX 7 信号转导的动物对脂质纳米粒介导的神经血管损伤具有抗性。实验还检测了注射脂质纳米粒后在皮质的脑提取物中磷酸-CaMKⅡ-Thr286（CaMKⅡa的活性形式）的表达水平，结果发现脂质纳米粒注射后，在WT小鼠中观察到 CaMK Ⅱa（Thr286）、Synapsin1（Ser603）和 GluR1（Ser831）磷酸化的减少，而 P2RX 7 -/- 小鼠中的水平保持相对稳定。将这些结果与小胶质细胞特异性免疫组织化学结果相结合，可以证明小胶质细胞中的P2RX 7 /Caspase-1/IL-1β细胞内信号转导与脂质纳米粒介导的神经毒性密切相关。
脂质纳米粒的聚集会导致炎症反应，这使得它们不适合用作体内药物载体。因此，脂质纳米粒优化的重要目标应该是平衡其进入脑的比例和潜在的神经毒性之间的关系。PEG表面修饰可以使其循环时间延长，这是由于抑制了单核吞噬系统的非特异性蛋白质吸附、调节和吞噬作用。此外，通过使用生物化学和 Cx3cr1 GFP/+ 转基因的方法，发现PEG化脂质纳米粒对小胶质细胞激活的影响较小，并且对神经血管单元的损害减少。因此，PEG化脂质纳米粒不仅有效地改善BBB转运速率，而且由于可能减少了对细胞骨架元件的非特异性黏附作用，从而产生较低水平的脑聚集，进而减少了炎症反应的发生。
总体而言，目前的研究结果表明，脂质纳米粒可以诱导的大脑中发生复杂的细胞和分子变化事件包括钙波的早期紊乱、氧化应激、紧密连接蛋白质的降解和随后的神经元损伤，以及在此期间小胶质细胞的激活。同时，脂质纳米粒诱导的异常P2RX 7 /Caspase-1/IL-1β信号转导与脂质纳米粒诱导的炎症反应相关，这是脂质纳米粒诱导的神经毒性的先前未知的一种机制，对这种依赖于P2RX 7 的炎症新机制的准确理解将有助于降低或者预防脂质纳米粒诱导的神经毒性。
重要的是，研究发现脂质纳米粒的PEG化会降低脑内相关的脂质纳米粒聚集，而且能够改善P2RX 7 /Caspase-1/IL-1β信号转导依赖性的小胶质细胞激活和神经血管损伤。这说明脂质纳米粒的PEG化可以显著抑制脂质纳米粒导致的P2RX 7 依赖性神经血管单元炎症反应，是用于脑靶向治疗的有前途的生物材料。因此，提供纳米材料相关的体内神经科学证据，有助于开发适用于脑靶向药物递送系统的低神经毒性、高效率纳米载体。
（杜永忠 吴洲悦）
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