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Clearance of two organic nanoparticles from the brain via the paravascular pathway.
Journal of Controlled Release ( IF 10.5 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.03.009 Xiao Gu 1 , Qingxiang Song 1 , Qian Zhang 1 , Meng Huang 1 , Mengna Zheng 1 , Juan Chen 2 , Dan Wei 3 , Jun Chen 4 , Xunbin Wei 5 , Hongzhuan Chen 6 , Gang Zheng 2 , Xiaoling Gao 1
Journal of Controlled Release ( IF 10.5 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.03.009 Xiao Gu 1 , Qingxiang Song 1 , Qian Zhang 1 , Meng Huang 1 , Mengna Zheng 1 , Juan Chen 2 , Dan Wei 3 , Jun Chen 4 , Xunbin Wei 5 , Hongzhuan Chen 6 , Gang Zheng 2 , Xiaoling Gao 1
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The elaboration of nanotechnology offers valuable therapeutic options to overcome the blood-brain barrier and enable the treatment of brain diseases. However, to date, limit work has been done to reveal the fate of nanoparticles within the brain, which largely hinders their safe and effective applications. Here we demonstrated that the commonly-used organic nanoparticles reconstituted high density lipoprotein and poly(ethylene glycol)-b-poly(lactic acid) nanoparticles were cleared relatively fast from the brain (half-life <5 h). Notably, through various transgenic mice and pharmacological inhibition approaches, we revealed that the paravascular glymphatic pathway plays a key role (about 80%) in the brain clearance of the nanoparticles, and disclosed that microglia-mediated transportation is essential for facilitating nanoparticles elimination through the paravascular route. In addition, we witnessed a significant decline in the brain clearance of both of the nanoparticles in Alzheimer's model mice where the glymphatic system is impaired. These findings provide insightful data on the fate of nanoparticles in the brain, which would shed new light into the rational design and safe application of nanoparticles for brain drug delivery.
中文翻译：
通过血管旁途径从大脑清除两种有机纳米颗粒。
纳米技术的完善为克服血脑屏障和治疗脑部疾病提供了宝贵的治疗选择。但是，迄今为止，已经做了有限的工作来揭示纳米颗粒在大脑中的命运，这在很大程度上阻碍了它们的安全和有效应用。在这里，我们证明了重组后的高密度脂蛋白和聚（乙二醇）-b-聚（乳酸）纳米颗粒是常用的有机纳米颗粒，其从大脑中清除的速度相对较快（半衰期<5小时）。值得注意的是，通过各种转基因小鼠和药理抑制方法，我们发现血管旁淋巴途径在纳米颗粒的大脑清除中起关键作用（约80％），并公开了小胶质细胞介导的运输对于促进通过血管旁途径清除纳米颗粒至关重要。另外，我们在淋巴系统受损的阿尔茨海默氏症模型小鼠中目睹了两种纳米颗粒的大脑清除率显着下降。这些发现提供了有关大脑中纳米颗粒命运的有见地的数据，这将为纳米颗粒在脑部药物递送的合理设计和安全应用方面提供新的思路。
更新日期：2020-03-09
中文翻译：
通过血管旁途径从大脑清除两种有机纳米颗粒。
纳米技术的完善为克服血脑屏障和治疗脑部疾病提供了宝贵的治疗选择。但是，迄今为止，已经做了有限的工作来揭示纳米颗粒在大脑中的命运，这在很大程度上阻碍了它们的安全和有效应用。在这里，我们证明了重组后的高密度脂蛋白和聚（乙二醇）-b-聚（乳酸）纳米颗粒是常用的有机纳米颗粒，其从大脑中清除的速度相对较快（半衰期<5小时）。值得注意的是，通过各种转基因小鼠和药理抑制方法，我们发现血管旁淋巴途径在纳米颗粒的大脑清除中起关键作用（约80％），并公开了小胶质细胞介导的运输对于促进通过血管旁途径清除纳米颗粒至关重要。另外，我们在淋巴系统受损的阿尔茨海默氏症模型小鼠中目睹了两种纳米颗粒的大脑清除率显着下降。这些发现提供了有关大脑中纳米颗粒命运的有见地的数据，这将为纳米颗粒在脑部药物递送的合理设计和安全应用方面提供新的思路。
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