一种治疗抑郁症的药物

背景：

抑郁症（depression），也称为抑郁障碍，是一种以情绪低落、兴趣丧失和能量减退为主要临床特征的心境障碍。全球范围内，抑郁症的患病率约为4%-5%，其中成年人患病率高达5.0%，60岁以上老年人患病率为5.7%，且女性患者数量明显高于男性。根据世界卫生组织的统计，全球约有3.4亿人受抑郁症影响，是导致全球工作能力损失和生命质量下降的主要原因之一。目前，抑郁症的一线治疗包括药物治疗和心理治疗。常用的抗抑郁药物包括选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）、选择性去甲肾上腺素再摄取抑制剂（SNRIs）及三环类抗抑郁药。然而，这些传统药物通常需要数周才能见效，对于急性严重抑郁症患者而言，长时间的疗效延迟可能导致自杀风险增加。此外，约30%的患者对现有药物治疗表现出抗药性，无法从现有治疗中获益。在病理生理机制方面，抑郁症与脑内多种神经递质活动失衡相关，特别是5-羟色胺、去甲肾上腺素及多巴胺等。此外，新的研究表明，神经炎症和神经可塑性的减少也在抑郁症的发病机制中起着关键作用。因此，开发一种新型的、快速有效的抗抑郁治疗方法，能够直接作用于神经神经炎症和神经可塑性调节，并具有较少的副作用，对于满足临床上的急迫需求至关重要。

前沿科研成果：DNA 框架核酸在神经可塑性调节及抑郁症治疗中的应用潜力

神经可塑性，或称神经系统的适应性变化能力，是心理健康和疾病管理中的核心概念。抑郁症患者常见的突触可塑性损伤和炎症反应，直接影响神经回路的功能和结构，导致情绪和认知功能的长期改变。近期研究指出，通过促进神经可塑性的恢复和维持，可以显著改善抑郁症症状及其相关的行为表现。

DNA纳米技术，特别是基于四面体框架核酸（TFNA）的结构，因其精确的尺寸控制和可设计性，已成为治疗神经系统疾病的有力工具。TFNA不仅作为药物递送系统，在提高治疗分子稳定性和细胞内摄取效率方面显示出优势，还在直接调节神经细胞功能方面显示出潜力。特别是，TFNA在神经保护、神经发生和抗炎方面发挥了积极的生物学作用。此外，据报道，TFNA 可激活PI3K-AKT-mTOR 信号通路，这是维持神经网络稳定和促进神经突触形成的关键途径。

综上所述，TFNA的开发不仅为抑郁症的药物治疗提供了新的方向，也为未来的抑郁症治疗策略提供了一种结合药物递送和神经可塑性调节的多功能平台。这种创新方法为彻底改善抑郁症患者的生活质量提供了可能。

研究方法： 

通过原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）和聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）验证TFNA的合成和结构。利用共聚焦显微镜和流式细胞术评估TFNA对模型细胞（PC12）的摄取效率和细胞内分布。采用CCK8和流式细胞术检测TFNA对细胞活力及凋亡的影响。同时，通过qPCR和西方印迹法（Western Blot，WB）检测TFNA对关键神经保护和炎症反应基因的表达调控。此外，通过小动物活体成像系统评估TFNA在动物模型中的分布和稳定性。使用经典的行为学测试，如强迫游泳测试（FST）和尾悬挂测试（TST），评估TFNA对抑郁症行为表型的改善效果。

实验结果： 

技术团队成功合成了TFNA，并通过AFM和TEM验证了其结构的一致性。流式细胞实验结果显示，TFNA的细胞摄取效率显著高于单链DNA，显示了其优良的细胞内递送能力。生物活性测试表明，TFNA显著提高了CORT处理的PC12细胞的存活率，减少了氧化应激损伤，且在细胞水平上显著调节了抗炎和神经保护相关基因的表达。在动物模型中，TFNA处理显著改善了由CORT引起的行为异常，如增加了在开放场测试中的活动时间，减少了强迫游泳测试中的不动时间，从而显示出强大的抗抑郁效果。组织学分析进一步证实，TFNA处理显著改善了神经元形态和突触结构的完整性。

研究结论：

我们的技术团队成功地构建了一种用于治疗 OA 的 miRNA 递送系统，其能在没有转染试剂的情况下，使加载到tFNA中的miR-124 大部分被炎症软骨细胞吸收。通过抑制软骨细胞凋亡、平滑软骨表面、抑制细胞外基质ECM降解和增加滑膜厚度的方式显着减弱OA的发展，从而有效、高效地保护关节软骨。

我们的技术团队成功合成并证明了TFNA在抑郁症模型中具有显著的神经保护作用，能有效改善由CORT引起的神经功能障碍和行为异常。TFNA通过抑制CORT导致的神经毒性，从而实现从突触、树突、神经元、神经组织到适应性行为的神经可塑性调节。此外，TFNA作为一种安全有效的纳米级药物递送系统，在未来治疗神经退行性和炎症相关的中枢神经系统疾病中具有广阔的应用前景。

发表文献：ACS Materials Lett. 2022, 4, 4, 665–674 ，IF=11.4  DOI: 10.1021/acsmaterialslett.2c00021

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