鞘内注射高渗液体可增强脑脊液流动(CFE),促进纳米颗粒向脑和脊髓递送

root 提交于 周四, 07/02/2026 - 02:47
鞘内(IT)药物递送,即通过腰椎、脑室或池腔等入路将物质直接输注至脑脊液(CSF)中,是一种可用于绕过血脑屏障(BBB)的方法;然而,经IT给药的物质同样受到快速周转和组织穿透不足的限制。尽管纳米颗粒和胶体能够在蛛网膜下腔内循环,从而维持包封药物在CSF中的浓度,但其进入深部组织区域的能力仍不完全。本文提出一种增强IT给药纳米颗粒中枢神经系统(CNS)递送的新方法。脑脊液流动增强(CSF Flow Enhancement,CFE)是指为治疗目的对CSF的生成、分布和清除进行调控。我们检验了如下总体假设:在脉络丛邻近区域输注高渗液体可增强液体生成和流动,从而改善IT给药纳米颗粒向CNS的递送。将模型聚苯乙烯纳米颗粒(100 nm)溶解于不同张力的人工脑脊液(aCSF,1至9倍张力)中并注入小脑延髓池,随后取材以评估其向CNS组织及外周器官的递送。结果表明,在10 μL体积内输注最高至4倍高渗的aCSF耐受性良好,并可显著改善共给药纳米颗粒在CNS内的定位:与对照相比,纳米颗粒向脑腹侧表面的递送增加超过一倍,并且在某些特定组织区域和CNS表面可观察到显著的递送增加,最高可达10倍。值得注意的是,我们提供了早期证据表明,张力调控可决定IT给药胶体在脑实质中的归宿:在标准输注条件下,小鼠脑实质中未检测到纳米颗粒,而在2倍条件下可观察到脑实质递送,在4倍条件下则观察到纳米颗粒广泛的血管周围浸润。最后,我们证明CFE所带来的递送改善可推广至多种尺寸的聚苯乙烯纳米颗粒(20、40或100 nm)。总体而言,本研究描述了一种基于张力调控、经鞘内途径实现CFE的方法,我们认为这是一种有用且可能具有普适性的策略,可用于改善CNS药物递送。

鞘内(IT)给药,即通过腰穿、脑室或池内通路将物质直接输注至脑脊液(CSF)中,是一种可用于绕过血脑屏障(BBB)的方法;然而,鞘内给药的物质同样面临周转迅速和组织渗透性差的问题。尽管纳米颗粒和胶体可在蛛网膜下腔内循环,从而维持包载药物在脑脊液中的水平,但其进入深部组织区域的能力仍不完全。在此,我们提出一种增强鞘内给药纳米颗粒中枢神经系统(CNS)递送的新方法。脑脊液流动增强(CFE)是指为治疗目的而对脑脊液的生成、分布和清除进行调控。我们检验的总体假设是:在脉络丛邻近部位输注高渗液体可增强液体生成和流动,从而改善鞘内给药纳米颗粒向中枢神经系统的递送。我们将模型聚苯乙烯纳米颗粒(100 nm)溶于不同渗透压的人工脑脊液(aCSF,1-9倍渗透压)中,并将其注入枕大池,随后取材以考察其向中枢神经系统组织和外周器官的递送情况。结果表明,10 μL体积内最高达4倍高渗的aCSF输注具有良好耐受性,并可显著提高共给药纳米颗粒在中枢神经系统中的定位;与基线相比,纳米颗粒向脑腹侧表面的递送增加超过一倍,而在中枢神经系统的特定组织区域和表面,递送增幅有时可高达10倍。值得注意的是,我们提供了关于通过调节渗透压可定义鞘内给药胶体在脑实质中命运的初步证据:标准输注条件下未在小鼠脑实质中检测到纳米颗粒,而在2倍渗透压条件下可观察到脑实质递送,在4倍渗透压条件下则观察到纳米颗粒在血管周围的广泛浸润。最后,我们表明,CFE所实现的递送改善可推广至多种不同粒径的聚苯乙烯纳米颗粒(20、40或100 nm)。总体而言,本研究描述了一种基于渗透压、经鞘内途径实现CFE的方法,我们认为这是一种有用且可能具有普适性的策略,可用于改善中枢神经系统药物递送。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.29.735409v1?rss=1

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