クルクミンをロードしたキトサン-ウシ血清アルブミンナノ粒子は、アルツハイマー病におけるAβ42食作用を増強し、マクロファージ極性化を調節する可能性があります

はじめに

アルツハイマー病（AD）は、潜行性の発症と認知機能低下の進行を特徴とする神経変性疾患です。組織病理学的には、42アミノ酸を含むペプチドとしてのアミロイドβ（Aβ）42は、ADの細胞外「老人斑」を特徴とするアミロイドβペプチドフィルブリルに凝集し、ニューロンのアポトーシスとシナプスの喪失を誘発します[1,2,3]。 。一般に、Aβ42モノマーは生理的に溶解し、毒性がありませんが、そのオリゴマーはinvitroおよびinvivoでより毒性があります[4、5]。したがって、Aβ42モノマーを除去することによって介在するAβ42凝集は、ADの最も適切な治療標的として広く考えられています[6、7、8、9]。 Aβペプチドは、TLR4を含むいくつかのToll様受容体（TLR）と相互作用することによりミクログリアの活性化を引き起こし、CD14、TLR4、またはTLR2依存性の食作用とAβ42のクリアランスを促進することもよく知られています[10、 11,12]。ミクログリアの活性化はAβ42のクリアランスを促進する可能性がありますが、ミクログリア細胞（単核マクロファージの一種）はおそらく過剰に活性化され、M1表現型（潜在的に神経毒性のある可溶性因子と炎症性サイトカインの放出を特徴とする）に極性化されます。神経細胞の死とADの発症を悪化させる。逆に、一部のミクログリア細胞は、抗炎症性サイトカインの産生を特徴とする古典的に活性化された（M2）表現型です。これらはADの認知機能障害を改善します[13、14、15、16]。したがって、M1 / M2タイプのマクロファージの比率は、ADの進行に大きな影響を与える可能性があります[17、18]。さらに、炎症性M1を抗炎症性M2マクロファージに変換するために必要なアップレギュレーションは、ADの予防と治療において有望な可能性を示します。

生姜の一種であるインドのスパイスターメリック（クルクミンロンガ）の成分に由来するクルクミンは、炎症を軽減する強力な抗炎症剤であり、ADの治療にも役割を果たす可能性があります[19]。近年、クルクミンは、潜在的な神経保護効果をもたらす可能性のある抗アミロイド形成性、抗炎症性、抗酸化性、および金属キレート性の特性を持っていると報告されています[20、21]。クルクミンは、トール様受容体4-マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（TLR4-MAPK）/NF-κB経路の阻害を通じてマクロファージ極性化を調節します[22、23、24]。ただし、クルクミンの貧弱な安定性とバイオアベイラビリティは、その臨床応用を制限します。さらに、血液脳関門（BBB）の存在は、ADの治療におけるクルクミンの浸透も防ぎます[25,26,27]。

血液から脳への薬物輸送を強化するために、ペプチド[28]および抗体[29]で表面が機能化されたナノ粒子（NP）は、BBBを通過する薬物送達を支援し、NPのBBB浸透効率は他の能動輸送メカニズムを介して大幅に強化できます。単純な受動拡散よりも[30]。キトサン（CS）NP（Aβと結合するためのナノキャリア）はBBBに浸透する可能性があり、免疫原性がありません[31]。さらに、血清アルブミンは、50 g / Lの血清濃度で人体の循環血漿に見られ、無毒であり、免疫系によって十分に許容されました[32、33]。ウシ血清アルブミン（BSA）由来のナノ粒子は、薬物の半減期を延長し、それによって投与頻度を減らし、患者のコンプライアンスを高めることができる徐放性を持っていることも報告されました[34]。したがって、CSとBSAを2つの生体材料として使用して、クルクミンをロードしたCS-BSA NPを準備し、最高のBBB浸透を実現しました。 Aβ42の食作用、炎症性サイトカイン分泌、およびTLR4-MAPK /NF-κB経路の調節に対するクルクミンの効果を調査して、マクロファージ極性化に対するクルクミンの分子メカニズムをさらに確認しました。

資料

脱アセチル化度が80％、分子量が約400 kDaのCSは、Haixin Biological Product Co.、Ltd。（寧波、中華人民共和国）から購入しました。 BSAはSigma-AldrichCo。（セントルイス、ミズーリ州、米国）から購入し、クルクミンはDalian Meil​​un Biotechnology Co.、Ltd。（大連、中華人民共和国）から購入しました。 FITC-β-アミロイド（1–42）は、Chinese Peptide Co.、Ltd。（杭州、中華人民共和国）から購入しました。その他の購入した化学物質は分析グレードであり、Sigma-Aldrich Co.から入手しました。マクロファージ細胞株、RAW 264.7（マウス白血病単球マクロファージ細胞株）、およびモデルとして機能する脳微小血管内皮細胞株（hCMEC / D3）人間のBBBのは、上海（中華人民共和国）の中国科学アカデミーの上海細胞生物学研究所によって設立されました。両方のセルは37°Cの温度で、5％のCO ₂ で維持されました。 大気中、10％（容量/容量）の熱不活化ウシ胎児血清と抗生物質（100 U / mLのペニシリンと100mg / mLのストレプトマイシン）を添加したダルベッコの改良イーグル培地（DMEM）。リポ多糖（LPS）で処理されたRAW 264.7細胞は、ADに代表される神経変性疾患で観察されるミクログリア細胞の側面を再現することが報告されています[35、36]。したがって、リポ多糖（LPS;1μg/ ml）によってM1表現型に極性化されたマクロファージ細胞株RAW 264.7細胞をさらに適用して、ADのミクログリア細胞をシミュレートしました。

クルクミンをロードしたCS-BSANPの準備

以前のレポート[37]によると、静電相互作用の下で、正に帯電したCSは負に帯電したBSAと共役してNPを形成する可能性があります。調製方法は次のとおりです。0.1％酢酸を使用してCSを溶解し、0.5 mg / mLのCS溶液を取得し、0.05 mg / mLのクルクミンを含む100μLのDMSOをCS溶液に添加して、磁気下で完全に混合しました。室温で攪拌する。適切な量​​のBSA溶液として、1.0 mg / mLをCSとクルクミンの混合物にゆっくりと滴下しました。この時点で、乳白色の現象が現れ、CS-BSANPはさらに凝縮して固体粒子になりました。さらに、NPのサイズ、多分散度、ゼータ電位、および形態を調査しました。 NPからのinvitro薬物放出は、以前に報告された方法を使用して推定されました[37]。 NPにおけるクルクミンのカプセル化効率（EE、％）は、以下の式を使用して計算されました。

\（\ mathrm {EE} \％=\ frac {W _ {\ mathrm {total}}-{W} _ {\ mathrm {free}}} {W _ {\ mathrm {total}}} \ times 100 \％\ ）

W _合計 最初に加えられたクルクミンの量、 W _無料 上澄みに残ったクルクミンの量でした。

MTTによる細胞アポトーシスの評価

細胞アポトーシスに対するCS-BSANPの安全性を判断するために、MTTアッセイを使用して細胞の生存率を評価しました。以前の研究のプロトコルによると、さまざまな量のブランクCS-BSA NPを使用して、RAW 264.7細胞（M1表現型）とhCMEC / D3細胞を37°Cで24時間処理し、さらに分析しました。

invitroBBBモデルを使用した浸透研究

脳微小血管内皮細胞株hCMEC / D3を使用した単層トランスウェル培養は、NPの脳送達を研究するために使用される一般的なin vitroBBBモデルです。 hCMEC / D3細胞混合物（総量0.5〜1.0 mL）を、経内皮電気抵抗が300Ωを超える単層細胞培養用の12ウェルトランスウェルプレートの上部チャンバーのインサートに追加しました。 ７．４のｐＨレベルのＰＢＳを下部チャンバーに加えた。遊離クルクミンとクルクミンをロードしたCS-BSANPの懸濁液を上部チャンバーに入れ、37°C​​、5％CO ₂ に設定したインキュベーターで3時間連続インキュベーションしました。 。その後、遊離クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSA NPが細胞間を移動し、下部チャンバーに入りました。浸透したNPの定量化は、マイクロプレートリーダー（Synergy-2; BioTek Instruments、Winooski、VT、USA）を使用して、425 nmで励起され、530nmで放出されるクルクミンの蛍光強度をチェックすることによって検出されました。 NPの浸透率を表す相対蛍光比（RFR、％）は、最初に添加されたクルクミンの蛍光強度に対する、下部チャンバーに浸透したクルクミンをロードしたCS-BSANPの蛍光強度の比を決定することによって計算されました。上部チャンバーにCS-BSANPをロードしました。 10μg/ mLのクロルプロマジン（クラスリンを介した取り込みを阻害する）、1μg/ mLのゲニスタイン（カベオラを介した取り込み）、サイトカラシンD（30μM、マクロ飲作用）、20μg/ mLのナトリウムなどのさまざまなエンドサイトーシス阻害剤アジド（エネルギー阻害剤）は、さまざまな浸透メカニズムに関与するさまざまなエンドサイトーシス経路を確認するために使用されました。相対浸透率は、阻害剤で処理されたNPの浸透率と非阻害剤で処理されたNPの浸透率を比較することによって決定されました。

クルクミンをロードしたCS-BSANPの細胞への取り込み

RAW 264.7細胞（M1表現型）におけるクルクミン負荷CS-BSA NPの分布と位置は、共焦点レーザー走査顕微鏡（FluoView FV10i;オリンパス株式会社、東京、日本）を使用して観察されました。 hCMEC / D3細胞混合物（総量0.5〜1.0 mL）を、経内皮電気抵抗が300Ωを超える単層細胞培養用の12ウェルトランスウェルプレートの上部チャンバーのインサートに追加しました。 RAW 264.7細胞（M1表現型）を下部チャンバーに播種しました。遊離クルクミンとクルクミンをロードしたCS-BSANPの懸濁液を上部チャンバーに入れ、37°C​​、5％CO ₂ に設定したインキュベーターで継続的にインキュベートしました。 。所定の間隔で、共焦点レーザー走査顕微鏡を使用してクルクミンが発する緑色蛍光を検出することにより、RAW 264.7細胞（M1表現型）における遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPの細胞分布を観察しました。

遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPによって誘発されるAβ42の食作用の検出

完全増殖培地中のRAW264.7細胞（M1表現型）を12ウェルプレート（1×10 ⁵ ）に播種しました。 細胞/ウェル）、遊離クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSANPで37°Cで24時間処理しました。内在化されていないクルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSANPを除去するために、蒸留水を使用して短時間で2回細胞を洗浄しました。クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSANPは培地から完全に排除され、蒸留水で洗浄された細胞の形態は無傷で細胞の破裂がないため、蒸留水からの細胞が低浸透圧を誘発する明らかなリスクはありませんでした。観察されました。最後に、PBS（pH 7.4）に溶解した遊離のFITC標識Aβ42をプレートに加え、3時間連続してインキュベートしました。 RAW 264.7細胞（M1表現型）へのFITC標識Aβ42の食作用は、FITCによって放出された緑色蛍光を検出することによって表されました。細胞内の食作用と細胞内のAβ42の位置は、共焦点レーザー走査顕微鏡（FluoView FV10i; Olympus Corporation）を使用してさらに研究されました。

ウエスタンブロットアッセイ

クルクミンを介したマクロファージ極性化の考えられる分子メカニズムを調べるために、腫瘍壊死因子（TNF）-αやインターロイキン（IL）-6などの炎症性サイトカインの発現レベル、およびERK、JNKのリン酸化レベルを調べました。 、p38、およびTLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路に対するクルクミンのさらなる研究特異的効果のためのウエスタンブロッティングによるNF-κB。

結果

クルクミンをロードしたCS-BSANPの特性評価

NPの特性を調査して、ゼータサイザー（Nano ZS90; Malvern Instruments、Malvern、UK）および透過型電子顕微鏡（TEM）（Jeol、Tokyo、Japan）を使用して、粒子サイズ、ゼータ電位、および形態を決定しました。 200kV。図1に示す結果は、CS-BSANPがそれぞれ143.5nmで平均サイズ、-10.8 mVで負のゼータ電位、0.021で多分散度を示したことを示しています。クルクミンをロードしたCS-BSANPは球形で、単分散であることが観察されました。クルクミンをロードしたCS-BSANPを含む得られた懸濁液を遠心分離して上澄み液を得て、クルクミンの吸光度を測定し、標準曲線に従って上澄み液中の遊離クルクミンの含有量を計算しました。 NPにおけるクルクミンのカプセル化効率（EE、％）は95.4％と評価されました。 NPからの薬物放出プロセスに関して、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、pHレベル7.4の培地で二相性の放出パターンを示しました。すべての薬物の約11.3％が最初の3時間以内に放出されました。これは、NPがBBBに到達する前に血液循環に入ったとき、クルクミンが十分に保護され、NPのコアにカプセル化されたことを示しています。さらに、いくつかの薬物がNPから漏れ、最初の3時間以内に血中に放出されました。クルクミンをロードしたCS-BSANPの大部分は、BBBの周りに輸送され、脳の周りの薬物濃度を高める可能性があります。

クルクミンをロードしたCS-BSANPの特性評価。 a クルクミンをロードしたCS-BSANPのTEM画像。 b 得られたクルクミン負荷CS-BSANPの動的光散乱（DLS）分析。 c 得られたクルクミン負荷CS-BSANPのゼータ電位分析。 d 得られたクルクミンをロードしたCS-BSANPのリン酸緩衝生理食塩水（pH 7.4、37°C​​、48時間）でのinvitro放出プロファイル

invitroBBBモデルを使用した浸透研究

遊離クルクミンとNPの浸透率は、マイクロプレートリーダー（Synergy-2; BioTek Instruments）を使用して下部チャンバー内のクルクミンの蛍光強度をチェックすることによって評価し、浸透したクルクミンの蛍光強度の比率を決定することによって計算しました。 -下部チャンバーにCS-BSANPをロードし、上部チャンバーに最初にクルクミンをロードしたCS-BSANPをロードしました。結果（図2）は、遊離クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSA NPの浸透プロセスが時間依存パターンに従い、浸透率が時間とともに増加することを示しました。これは、遊離クルクミンの浸透率が1時間で12.3％、2時間で20.3％、3時間で29.8％であることを示唆しました。遊離クルクミンと比較して、クルクミンをロードしたCS-BSA NPの浸透効率は、浸透率の増加によって表されるように強化されました。浸透率は、1時間で37.7％、2時間で45.6％、3時間で60.2％に増加しました。これは、遊離クルクミンが細胞を透過するのに困難に遭遇する可能性があり、BBBへの透過性が低いことを示した[38、39]。この観察結果は、クルクミンをロードしたCS-BSA NPが細胞を介した薬物の浸透を効果的に促進できることも示しており、さまざまなエンドサイトーシス経路が果たす役割を示唆しています。エンドサイトーシス阻害試験は、以前の報告[40]と一致して、遊離クルクミンは浸透の受動拡散に依存し、阻害剤が添加されたかどうかに関係なく、遊離クルクミンの浸透効率に明らかな変化がないことを示しました。逆に、NPの浸透はエネルギーに依存し、アジ化ナトリウムで処理された相対浸透率は55.6％でした。さらに、カベオラとマクロ飲作用の両方が主にNPのエンドサイトーシス経路を媒介しました。非阻害剤による治療と比較して、ゲニステインとサイトカラシンDで治療された細胞の相対浸透率はそれぞれ67.8％と60.3％でした。

hCMEC / D3細胞を介した遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPの浸透メカニズムの分析。 a 遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPの浸透率の蛍光スペクトル分析。結果は、平均値±標準偏差（ n ）として表されます。 =3）。 * P <0.05、** P <0.01対1時間での遊離クルクミンの浸透率。 ^## P <0.01対1時間でのクルクミン負荷CS-BSANPの浸透率。 b 遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPの浸透能力に対するエンドサイトーシス阻害剤の効果。結果は、平均値±標準偏差（ n ）として表されます。 =3）。 ^## P <0.01vsクロルプロマジンで処理されたクルクミン負荷CS-BSANPの相対浸透率

MTTによる細胞アポトーシスの評価

RAW 264.7細胞（M1）およびhCMEC / D3に対するブランクCS-BSANPの細胞毒性効果は、MTTアッセイによってinvitroで推定されました。細胞は、0〜2.0 mg / mLの範囲のさまざまな濃度のCS-BSANPで処理されました。図3の細胞生存率アッセイでは、ブランクのCS-BSA NPで処理した場合、RAW264.7細胞およびhCMEC / D3細胞で明らかな細胞毒性活性は観察されなかったことが示されました[37]。

異なる量の裸のCS-BSANPと24時間（ n ）インキュベートした後のRAW 264.7細胞（M1）およびhCMEC / D3細胞の生存率 =3）

NPの分布と細胞への取り込み

100μg/ mLで同量のクルクミンを含む遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPを使用して、RAW 264.7細胞（M1）を処理し、共焦点レーザー走査顕微鏡（FluoView FV10i）によってクルクミンの分布と細胞取り込みを観察しました。;オリンパス）。図4から、遊離クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSA NPの細胞内分布が時間依存パターンに従い、クルクミンの緑色蛍光が細胞内に蓄積し、細胞質全体に分散していることがわかります。時間の経過とともに、細胞内の緑色蛍光強度が増強されました。これは、細胞内の遊離クルクミンによって放出される緑色の蛍光が非常に弱いことを示しており、これは、遊離クルクミンのほとんどがマクロファージ細胞株であるRAW264.7に取り込まれなかったことを示しています。 NPは非常に効率的な細胞内薬物送達の有望な可能性を秘めている可能性があるため[41、42]、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、遊離クルクミンで処理した細胞と比較して蛍光強度の増加を示し、CS-BSANPが改善する可能性があることを示唆しています。クルクミンの細胞への取り込み。ここで、この観察は、CS-BSANPが細胞内の薬物蓄積を効果的に促進できることを示しました。

RAW 264.7細胞（M1）での6時間の遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPの取り込み。クルクミンは緑色の蛍光色を示し、遊離クルクミンおよびクルクミンをロードしたCS-BSANPの細胞内位置を示しました。核はヘキスト（青）で37°Cで15分間染色されました。スケールバーは50μmで、すべてのフィギュアパーツに適用されます

遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPによって誘発されるAβ42の食作用

図5に示すように、クルクミンは550nmの励起波長と570nmの発光波長で赤色の蛍光を示しました。さらに、FITCの励起波長と発光波長でも緑色の蛍光を示しました。したがって、クルクミンおよびFITCで標識されたAβ42がRAW 264.7細胞（M1）に貪食されると、それらはすべてFITCの励起および発光波長で緑色の蛍光を示しました。共局在実験では、赤色蛍光と緑色蛍光（クルクミンを表す）が統合され、黄色の点はクルクミンの細胞内の存在と位置を表しています。いくつかの緑色の点は赤色の蛍光点と同じ場所に配置されておらず、RAW 264.7細胞（M1）におけるFITC標識Aβ42の存在と食作用を表しています。ミクログリアによって少量のAβ42が貪食されることが観察され[43]、これは細胞内の緑色蛍光の細胞内観察によって証明されました。図5のオーバーレイ画像に示されているように、遊離クルクミンと比較して、クルクミンの黄色の蛍光ドットの多くが細胞内に蓄積されており、黄色の蛍光で表されるように、大量のクルクミンがロードされたCS-BSANPを示唆しています。強度は、NPとRAW 264.7細胞（M1）の間の相互作用のために細胞に蓄積されていました。これにより、クルクミンの細胞内濃度が高くなり、緑色蛍光強度が高くなることで示されるように、Aβ42の食作用が増加します[44]。クルクミンをロードしたCS-BSANPは、マクロファージの極性化を誘発し、抗炎症作用と神経保護作用が食作用の増強に寄与すると考えられていました。

遊離クルクミンおよびクルクミン負荷CS-BSANPによって誘発されるAβ42の食作用。スケールバーは50μmで、すべてのフィギュアパーツに適用されます

ウエスタンブロットアッセイ

クルクミンを介したマクロファージ極性化の考えられる分子メカニズムを調べるために、TNF-α、IL-6、TLR4の全体的なレベルと、ウエスタンブロッティングによるp38、ERK、JNK、IκBαのリン酸化レベルを調べて、 TLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路に対するクルクミンの特定の効果。

図6は、コントロールグループとしての通常のRAW 264.7細胞と比較した場合、RAW 264.7細胞（M1表現型）が、TNF-αとIL-6の発現レベルが高いことを特徴とする、より潜在的な神経毒性の可溶性因子と炎症性サイトカインを放出したことを示しています。したがって、神経細胞死を引き起こし、ADの発症を悪化させます。コントロールおよび遊離クルクミンと比較して、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、M1マクロファージ極性化を阻害し、RAW 264.7細胞（M1表現型）でTNF-αおよびIL-6の発現が最も低いように見えました。さらに、クルクミンをロードしたCS-BSA NPはTLR4の発現も減少させ、M1マクロファージの極性化を調節し、ERK、JNK、p38、およびNF-κBのリン酸化が減少したように見えました。これは、クルクミンをロードしたCS-BSA NPが、細胞内でのクルクミンの蓄積とそれに続く細胞内濃度を効果的に促進し、TLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路に対するブロッキング効果を高め、M1マクロファージの極性化をさらに阻害することを示唆しています。

遊離クルクミンおよびクルクミンで処理した後のRAW264.7細胞（M1表現型）におけるTNF-α、IL-6、TLR4の発現レベル、およびERK、JNK、p38、および核因子（NF）-κBのリン酸化のウエスタンブロット分析ロードされたCS-BSANP

ディスカッション

ADは、最も一般的な神経変性疾患の1つであり、先進国における主な死因です。 ADの治療に関しては、脳内のほとんどの外因性物質の侵入を防ぐBBBの能力が、それらの使用を妨げる主な障害でした。この問題に対処するために、BBBを介したクルクミンの輸送を改善するCS-BSANPを設計しました。結果は、以前の研究[45]と一致して、遊離クルクミンが細胞を通過するのが困難であり、BBBを通過するようになり、その結果、浸透効果が低くなることを示しました。クルクミンをロードしたCS-BSANPは、カベオラおよびマイクロピノサイトーシスを介した経路を介して、BBBを介した薬物の浸透を効果的に促進する可能性があります。 Aβ凝集によって誘発される神経炎症は、ADの病理学的メカニズムの根底にある重要な要因の1つです[46]。脳内のAβレベルは、Aβの生成とクリアランスの間の動的バランスによって決定されます。したがって、Aβの除去は脳内のそのレベルを決定する上でも重要です。ミクログリアの食作用能力は、ADの予防において重要な生理学的重要性を示した。ミクログリアは主にAβ標的クリアランスの原因であり、主にAβ42の沈着ゾーンの周りに凝集する傾向があり、したがって食作用によるAβ42の蓄積をさらに防止します[47、48]。結果は、クルクミンをロードしたCS-BSANPで処理したRAW264.7細胞（M1表現型）のAβ42に対する食作用効果が増加し、Aβ42の蓄積と沈着が減少し、ADの発症を改善する可能性があることを示しました。 / P>

ミクログリア（M1表現型）は、潜在的に神経毒性のある可溶性因子と、TNF-αやIL-6などの炎症誘発性サイトカインを放出し、神経細胞死を引き起こし、ADの発症を悪化させます[49]。 M1マクロファージの極性化はTLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路の活性化に依存し、TLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路を遮断するとM1マクロファージの極性化が阻害され、M1タイプからのマクロファージの極性化が促進されることがわかりますM2タイプ[50]に。私たちの結果は、インドのスパイスの成分であるクルクミン（生姜の一種であるターメリック（クルクミンロンガ））が、炎症を軽減し、AD治療にも役割を果たす可能性のある強力な抗炎症剤であることを示しました。 CS-BSA NPは、BBBを標的としたクルクミンの効率的な浸透のための強力なツールとして機能しました。遊離クルクミンと比較して、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは食作用効果を誘発し、RAW264.7細胞によって大量のAβ42が食作用されました。さらに、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、遊離クルクミンよりも低いTNF-α、IL-6、およびTLR4のタンパク質発現レベルを誘導し、ERK、JNK、p38、およびNF-κBのリン酸化も阻害されました。クルクミンをロードしたCS-BSANPは、TLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路をブロックすることでM1マクロファージの分極を阻害し、クルクミンの抗炎症作用と神経保護作用を促進することで、クルクミン誘発性のマクロファージ食作用を増強する可能性があることを示しました。

結論

私たちのデータは、クルクミンがADの治療における治療薬として使用できることを示唆しました。クルクミンをロードしたCS-BSANPは、クルクミンのBBB浸透の強化と細胞内薬物濃度の上昇により、RAW264.7細胞が誘導するAβ42の食作用を引き起こしました。さらに、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、M1マクロファージの極性化を阻害し、TLR4-MAPK /NF-κBシグナル伝達経路を遮断することにより、抗炎症作用と神経保護作用を誘導しました。まとめると、クルクミンをロードしたCS-BSA NPは、ADの治療を強化する可能性を示しました。

略語

AD：

アルツハイマー病

BBB：

血液脳関門

BSA：

ウシ血清アルブミン

CS：

キトサン

LPS：

リポ多糖

NP：

ナノ粒子

TLR：

Toll様受容体