阿尔茨海默病(AD)作为老年人中持续存在且不可逆神经退行性疾病之一，以进行性认知功能障碍和记忆力减退为特征，正在成为全球性负担。目前全球有超过5500万人患有AD，该数据预计到2050年将超过1.39亿人，是21世纪最具挑战的医疗健康问题之一。
      为研究相关问题，医学院石镜明、闫超仁在开发基于碳点基抑制剂调控阿尔茨海默病相关致病因子取得重要进展。相关研究成果在国际期刊《Chemical Engineering Journal》(SCI一区TOP，IF=13.4)&《Carbon》(SCI一区TOP，IF=10.5)中发表。
      工作一：Application of carbon dots-based nanomaterials in amyloid aggregation disease

该工作在前期设计制备的碳点(CDs)基抑制剂抑制毒性淀粉样蛋白聚集等研究工作的基础上(Mater. Today Bio, 2021, 12, 100167；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14, 47432−47444；Mater. Today Chem. 2024, 40, 102222；Nanoscale， 2024, 16, 8074-8089.)，全面调研并综述了基于碳点的纳米材料在淀粉样蛋白聚集疾病中的应用进展。碳点在做为药物递送平台的同时，本身也发挥药物治疗效果。文章深入总结了碳点(包括石墨烯量子点、碳纳米点、碳聚合物点和碳量子点等)和淀粉样蛋白之间的相互作用机制，以及碳点在生物体内，尤其是突破BBB中所展现出的优势和不足。进一步总结了碳点与其他创新治疗方法(光动力、光热、超声治疗等方法)相结合协同治疗淀粉样聚集相关疾病的最新进展。最后，深入探讨了碳点在毒性淀粉样蛋白聚集相关疾病治疗中的挑战和机遇。

图1. 基于碳点的纳米抑制剂在淀粉样蛋白聚集疾病中的应用示意图。

工作二：Harnessing multi-target nanosweepers inhibiting β-amyloid aggregation, scavenging reactive oxygen species and overcoming the blood brain barrier for rescuing Alzheimer’s disease

目前研究表明，阿尔茨海默病(AD)的理想治疗策略应该是抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集和清除活性氧(ROS)，前提是药物具有良好的血脑屏障(BBB)穿透能力。然而，由于缺乏多靶点治疗功能和BBB渗透性差等问题，很难实现对AD的高效治疗。在此，团队开发了一种用阿魏酸(FA)和L-谷氨酸衍生碳点(LCDs)制备的多靶点纳米清除剂(FA-LCDs)实现穿透BBB，抑制Aβ纤维化，降解Aβ斑块并清除过量ROS的功能。研究过程中发现，虽然FA具有优异的ROS清除能力，但它在淀粉样蛋白聚集过程中产生了促进作用，这对AD的治疗产生潜在的安全隐患。合理设计并对LCDs进行表面功能化修饰后，除解决了FA在淀粉样聚集抑制时所产生的负面作用外，还赋予了FA-LCDs比FA和LCDs单独使用时更优越的治疗性能。研究过程中发现FA-LCDs可以靶向亲和结合Aβ物质，有效抑制Aβ纤维化，分解Aβ聚集体，从而确保神经元的高生物活力。同时，FA-LCDs具有缓解氧化应激和减少神经炎症的能力。由于FA-LCDs优异的BBB穿透能力，用该纳米清除剂进行AD小鼠模型的治疗后，AD小鼠脑内Aβ聚集物质的沉积、ROS的过度产生、神经元的损伤和认知缺陷得到缓解。

图2. FA-LCDs通过穿透BBB、抑制Aβ纤维化、降解Aβ斑块和清除过量ROS来调控AD小鼠模型的示意图。

以上工作得到了国家自然科学基金(82360368)、西藏自治区自然科学基金(XZ202401ZR0078)、西藏民族大学自然科学基金(23MDX03)等资助。
        文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119971

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.161138