T7脂质体鸢尾素经AMPK/PGC-1轴改善产后神经功能障碍的多组学研究(IF:12.600)

1. 标题： T7 peptide-engineered liposomal Irisin mitigates PND progression through AMPK/PGC-1α signaling: multi-omic evidence of metabolic and epigenetic modulation
2. 影响因子

• 期刊名称： Journal of Nanobiotechnology
• 影响因子 (IF)： 12.600

3. 文章概要

本研究旨在解决围术期神经认知障碍（PND）缺乏有效治疗手段的问题，特别是针对线粒体功能障碍和血脑屏障（BBB）递送效率低的挑战。

• 核心策略： 构建了一种仿生纳米药物递送系统 T7@Lipo@Irisin。该系统利用T7肽（转铁蛋白受体配体）修饰脂质体表面以穿透血脑屏障，并包裹鸢尾素（Irisin），同时融合神经元细胞膜以增强靶向性。
• 主要发现：
  • 体外实验： 该系统能有效穿越体外BBB模型，特异性被神经元摄取，恢复线粒体膜电位，减少活性氧（ROS），并激活AMPK/PGC-1α信号轴。
  • 体内实验： 在PND小鼠模型中，显著改善认知功能（水迷宫、Y迷宫测试），减少神经元凋亡，保护血脑屏障完整性。
  • 多组学机制： 结合scRNA-seq、scATAC-seq和蛋白质组学分析，证实该疗法通过表观遗传调控（增强染色质开放性）和转录调控，激活了线粒体生物合成、抗氧化防御（SIRT1, Nrf2）及突触稳态相关基因。
• 结论： T7@Lipo@Irisin通过激活AMPK/PGC-1α通路，重塑能量代谢和神经 – 胶质相互作用，从而缓解PND。

4. 使用 Entranster 产品的实验部分

在文章的 “Materials and Methods” 部分的 “Establishment of the PND Model and Animal Grouping” 以及 “Evaluation of Intervention Effects Under AMPK Silencing” 章节中，明确提到了使用 Entranster-in vivo 转染试剂：

• 实验目的： 为了验证T7@Lipo@Irisin的神经保护作用是否依赖于AMPK信号通路，研究人员构建了AMPK基因敲低（Silencing）的小鼠模型。
• 具体操作：
  • 试剂：使用 Entranster-in vivo transfection reagent (北京英格恩生物体内转染试剂)。
  • 对象：携带AMPKα特异性siRNA (10 μg/5 μL)。
  • 给药方式：通过立体定位指导，进行单次脑室内注射 (intracerebroventricular injection)。
  • 时间点：在手术诱导PND模型前 3天进行注射。
  • 验证：术后第1天通过RT-qPCR和Western blotting验证皮质和海马组织中AMPK的敲低效率（要求>80%）。
  • 后续处理：在确认AMPK被敲低后，再给予T7@Lipo@Irisin治疗，观察其疗效是否被抵消，从而证明通路依赖性。

5. 实验意义

1）突破递送瓶颈：成功开发了一种能够高效穿越血脑屏障并特异性靶向神经元的仿生脂质体系统，解决了鸢尾素（Irisin）作为大分子蛋白难以入脑、半衰期短的问题。

2）阐明深层机制：不仅验证了表型改善，还通过多组学（单细胞转录组、染色质开放性、蛋白质组）深入揭示了AMPK/PGC-1α轴在表观遗传水平和代谢水平上的调控网络，为PND的治疗提供了坚实的分子理论基础。

• 提供新治疗策略：证明了通过代谢重编程（激活线粒体功能）来治疗神经认知障碍的可行性，为临床开发针对PND的精准干预药物提供了新的候选方案和理论支持。
• 方法学验证：展示了利用体内基因干扰技术（如使用Entranster进行siRNA递送）结合纳米药物进行机制验证的研究范式。