本研究的主要作者包括来自浙江中医药大学附属第三医院康复科的Shilin Wen、Jingjing Gao和Jianer Chen，浙江树人大学树兰国际医学院的Xiao-Ling Xu，以及南华大学附属南华医院康复科的Zhixian Wang等。通讯作者为Xiao-Ling Xu和Jianer Chen。该研究于2026年发表在期刊《Advanced Science》上。
阿尔茨海默病（Alzheimer‘s disease，AD）是一种最常见的痴呆类型，全球约有5000万人患病，预计到2050年将超过1.5亿。AD的主要病理特征包括细胞外β-淀粉样蛋白（β-amyloid，Aβ）斑块沉积、细胞内由过度磷酸化tau蛋白组成的神经原纤维缠结、神经炎症、氧化应激以及胆碱能神经传递的显著缺陷。目前临床治疗AD的主要药物之一是乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）抑制剂多奈哌齐（donepezil，DPZ）。DPZ不仅能提高突触乙酰胆碱水平，改善认知功能，还具有抑制Aβ聚集、减轻神经炎症和氧化应激等多重神经保护作用。然而，DPZ的临床应用受到血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）的限制，其脑内渗透性差，需要高剂量全身给药才能达到脑内有效浓度，由此导致恶心、胃肠不适和肌肉痉挛等不良反应。因此，克服BBB障碍是提高DPZ及其他神经保护药物治疗效果的关键。
铁蛋白（ferritin）是一种由24个亚基自组装而成的球形纳米笼，外径约12纳米，内腔可装载治疗分子。去铁铁蛋白（apoferritin，AFn）具有良好生物相容性、稳定性和可表面修饰性，被认为能够通过受体介导的转胞吞作用穿越BBB。然而，其具体的转运受体机制一直存在争议。早期研究认为转铁蛋白受体1（transferrin receptor 1，TfR1）介导该过程，但Yan等人的研究证实AFn对小鼠TfR1缺乏结合亲和力，提示存在其他受体。基于此，本研究旨在构建一种靶向脑部的AFn-DPZ纳米递送系统，系统阐明AFn穿越BBB的分子机制，并在AD动物模型中验证其治疗效果。
研究首先通过去除马脾铁蛋白中的铁离子制备AFn，并采用pH介导的药物装载方法将DPZ包裹于AFn纳米笼内，形成AFn-DPZ复合物。透射电子显微镜显示，脱铁后AFn呈典型的中空笼状结构，粒径约为9.66 nm；装载DPZ后内部结构填充，粒径增至约11.23 nm。AFn-DPZ的包封率为33.30%，载药量为14.27%。稳定性实验表明，AFn和AFn-DPZ在4°C储存15天内粒径变化极小，Zeta电位绝对值随时间逐渐增大，说明制剂储存稳定性良好。体外释放实验显示，游离DPZ在12小时内累积释放超过80%，而AFn-DPZ在36小时后才达到80%以上，证明AFn能有效延缓DPZ释放，有助于延长体内作用时间。溶血实验显示各制剂溶血率均低于5%，具有良好的血液相容性。
为识别AFn在BBB上的特异性受体，研究者采用分子钓饵实验结合质谱分析，发现AFn能特异性结合小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3膜上的EphB1受体。分子对接分析进一步证实AFn与EphB1具有高亲和力结合。EphB1是Eph受体酪氨酸激酶家族成员，参与调节血管通透性和肌动蛋白动力学。研究发现，AFn与EphB1结合后，能触发bEnd.3细胞内肌动蛋白细胞骨架重排和细胞收缩，同时紧密连接蛋白occludin表达减少，细胞间隙增宽。这一过程在1小时时最为明显，3小时后紧密连接完整性恢复，表明AFn诱导的BBB开放是短暂且可逆的。在体外BBB模型中，加入EphB1抑制剂后，AFn的跨BBB转运效率显著降低，证实EphB1是AFn实现脑靶向递送的关键受体。
体内分布实验中，研究者将荧光染料DiR标记的AFn通过尾静脉注射到APP/PS1转基因AD小鼠体内，结果显示AFn-DiR能快速进入脑组织，1小时时脑内荧光强度显著高于游离DiR组，且这种优势持续至9小时。液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析进一步证实，AFn-DPZ组在注射后0.25至3小时内脑内DPZ浓度显著高于游离DPZ组，相对脑内药物倍数分别为3.05、2.22和1.54倍。体外BBB共培养模型也验证了AFn-DPZ的跨屏障渗透系数高于游离DPZ，且SH-SY5Y神经元细胞对AFn-FITC的内吞呈时间依赖性增加。
在体外抗AD疗效研究中，SH-SY5Y细胞经60 μM Aβ25-35诱导建立AD细胞模型。结果显示，AFn和AFn-DPZ在各浓度下细胞活力均保持在95%以上，生物相容性良好。Aβ25-35处理导致线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential，MMP）降低和活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平升高，而AFn-DPZ处理能显著恢复MMP并降低ROS水平，效果优于游离DPZ和空AFn载体，显示AFn与DPZ具有协同抗氧化和神经保护作用。
体内疗效评价采用6月龄雄性APP/PS1转基因小鼠，随机分为模型组、DPZ组、AFn组和AFn-DPZ组，以野生型小鼠为正常对照，每组4只，隔日尾静脉给药，持续两周。Morris水迷宫实验显示，AFn-DPZ组小鼠在定位航行训练中游泳路径长度和逃避潜伏期随训练天数显著下降，空间探索阶段目标象限停留时间和平台穿越次数均显著优于模型组和其他治疗组。筑巢行为测试中，AFn-DPZ组小鼠第三天筑巢评分显著提高，表明其社会行为和认知功能得到改善。
组织学染色结果显示，APP/PS1小鼠海马和皮层存在大量Aβ斑块和神经元损伤，表现为细胞变形、核固缩和尼氏体减少。AFn-DPZ治疗后，海马和皮层的Aβ斑块沉积面积明显减少，神经元损伤显著减轻，尼氏体数量恢复。ELISA检测显示，模型组海马AChE、Aβ1-42、IL-1β和TNF-α水平均显著升高，而AFn-DPZ治疗能显著降低这些指标，并上调脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白表达。脑蛋白质组学分析鉴定出288个差异表达蛋白，其中216个上调和72个下调。基因本体（Gene Ontology，GO）富集分析显示差异蛋白主要涉及内肽酶活性负调控和丝氨酸型内肽酶抑制剂活性，KEGG通路富集分析显示补体和凝血级联通路显著富集，这些均与AD病理过程密切相关。体内生物相容性评价显示，AFn-DPZ组小鼠心、肝、脾、肺、肾组织H&E染色未见明显病理改变，血常规和肝肾功能指标与正常对照组无显著差异。
本研究的核心结论是：AFn-DPZ纳米递送系统通过特异性结合BBB内皮细胞上的EphB1受体，诱导短暂可逆的肌动蛋白骨架重排和紧密连接开放，从而实现高效的脑靶向药物递送。该系统能显著提高DPZ的脑内蓄积和生物利用度，在APP/PS1小鼠模型中有效抑制AChE活性、减少Aβ斑块沉积、减轻神经炎症和氧化损伤、恢复线粒体功能并上调BDNF表达，最终显著改善认知功能。该研究首次阐明EphB1介导AFn穿越BBB的分子机制，为脑靶向纳米递送提供了新的分子靶点和可控通路。
本研究的亮点包括：首次证实EphB1是AFn在脑微血管内皮细胞上的特异性高亲和力受体，解决了AFn脑转运机制长期存在的争议；发现AFn与EphB1结合可诱导短暂可逆的BBB开放，在不损害长期屏障完整性的前提下实现高效药物转运；构建的AFn-DPZ系统无需额外化学修饰即可实现脑靶向，避免了合成纳米材料常见的生物相容性和毒性问题；利用蛋白质组学技术揭示了AFn-DPZ治疗AD的分子网络机制，为理解其多靶点协同效应提供了系统生物学证据。在应用价值方面，该策略不仅适用于AD，还可能推广至帕金森病、胶质瘤和创伤性脑损伤等其他中枢神经系统疾病的靶向治疗。研究同时指出，空AFn载体本身也表现出一定的Aβ沉积抑制作用，可能与铁蛋白固有的铁螯合和抗氧化活性有关。此外，研究存在样本量较小、尚未在基因水平验证EphB1必要性以及大规模生产工艺未建立等局限性，未来需进一步开展大样本、多中心临床前研究和GMP级生产工艺开发。