近日，南开大学传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室/泰达生物技术研究院王磊、冯露教授在血脑屏障领域取得突破，系统揭示了穿越血脑屏障的关键步骤—转运囊泡与脑微血管内皮细胞底膜融合的分子机理，并证实其直接影响穿越效率。该发现填补了血脑屏障穿越机制研究中的关键空白，并为改进药物入脑递送技术提供了新的思路。成果7月3日发表在国际知名学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

血脑屏障的低通透性，在有效阻止血液中有害物质进入大脑的同时，也阻碍了治疗药物的入脑运输，成为中枢神经系统疾病治疗的主要技术瓶颈。如何将药物高效递送入脑，是当前生物医学领域广泛关注的关键科学问题。近半个世纪的研究表明，利用铁运输通路进行药物入脑递送是最有效的途径，但其分子机理尚不清晰、递送效率也有待提升。

VAMP3与Syntaxin 4间的互作介导了穿越血脑屏障的关键步骤—转运囊泡与脑微血管内皮细胞底膜的融合

团队发现VAMP3蛋白与Syntaxin 4蛋白之间的相互作用，直接介导了转运囊泡与脑微血管内皮细胞底膜（大脑侧）的融合，使铁成功释放入脑。这是铁穿越血脑屏障过程中最后、也是最关键的一步。团队进一步发现，上调VAMP3和Syntaxin 4的表达可显著提高铁的穿越效率，提示调控这两个关键分子有望有效提升药物入脑递送效率。

细菌性脑膜炎具有较高致死率，已成为全球性公共卫生问题。团队前期工作发现，脑膜炎大肠杆菌通过劫持铁运输通路跨越血脑屏障（PNAS. 2023）。本工作发现，该病原菌可通过TLR4-TRIF途径激活VAMP3和Syntaxin 4表达，增强其入脑能力，这为细菌性脑膜炎防治策略的开发提供了潜在靶点。

这是王磊、冯露教授团队在PNAS发表的第5篇关于病原微生物领域系统研究的论文，该工作得到了国家自然科学基金、天津市科技重大专项等项目的支持。王磊、冯露及美国哮喘与过敏研究所教授李华民为论文的通讯作者，教授刘斌、博士生苏莹莹、博士后孙昊、副教授杨斌为论文的共同第一作者。

（中国日报天津记者站 闫东洁/张晓）