帕金森病让很多老人手脚发抖、僵硬、走路困难,严重影响日常生活。现有的药物时间久了效果会变差,传统的脑部电刺激治疗又需要做手术、植入电极,创伤大、风险高,不少患者无法承受。为了找到更安全、微创、不用开刀也能精准调节大脑活动的新方法,这项研究利用远程磁机械神经调控技术,在自由活动的小鼠身上探索缓解帕金森症状的新机制,希望为患者带来更温和、适用更广的治疗方式。
基于此,2026年4月7日,荷兰马斯特里赫特大学Sarah-Anna Hescham研究团队在《Advanced Science》杂志发表了题为“Remote Magnetomechanical Neuromodulation Uncovers Therapeutic Mechanisms for Alleviating Parkinsonian Symptoms in Freely Moving Mice”的研究工作,发现远程磁机械神经调控揭示了在自由移动小鼠中缓解帕金森症状的治疗机制。
该研究采用生物相容的磁铁矿纳米盘,在低频交变磁场下产生微小机械扭矩,无需基因修饰即可激活细胞机械感觉通路、可逆调控神经活动。体外与离体实验证实其快速神经调控效果,研究者将这种磁机械刺激用于小鼠丘脑底核,不仅能远程控制野生型小鼠运动,还可显著改善帕金森模型小鼠的运动功能。这项技术无创、无电极、临床兼容性好,融合纳米工程与机械信号传导,为微创脑深部刺激疗法提供了新路径,适合门诊应用及无法接受传统脑起搏器手术的患者。
图一 MNDs 无毒性、可调控神经活动
作者通过体外实验证明,这种磁铁矿纳米盘(MNDs)可在磁场作用下,利用机械力打开细胞的钙离子通道,激活神经元,且对细胞安全无毒。
实验将人胚胎干细胞分化的神经元与 MNDs 共同培养,再施加低频交变磁场刺激。结果显示,只有同时加入 MNDs 并给予磁场刺激时,细胞才会出现明显的钙离子荧光增强;对照组、不加 MND 或阻断机械敏感通道后,均无此反应。
实验还证实,这些神经元上存在相关机械敏感通道,且磁刺激不会造成细胞损伤;MNDs 在使用浓度下不影响细胞增殖,无明显细胞毒性。
这些结果说明,MNDs 生物相容性好,可通过磁机械力安全、有效地激活神经元的机械敏感通道。
图二 活体验证:MNDs可安全调控小鼠运动功能
随后,作者在活体小鼠上进一步验证:将纳米盘精准注射到大脑丘脑底核(帕金森治疗的关键靶点)。
1–2 周后施加磁场刺激,结果显示:小鼠在转棒实验中的停留时间明显延长,平衡与运动协调能力显著提升;
步态分析也证实,步幅、身体稳定性和动态协调性得到改善。同时,整个过程未引发明显免疫反应,注射区域无异常炎症,证明该方法在活体脑中具有良好的生物相容性与安全性。
图三 磁机械DBS具有临床转化价值
随后,作者在帕金森病小鼠模型中测试了该疗法的实际治疗价值。
通过构建偏侧帕金森小鼠,将纳米盘精准注射到丘脑底核。结果显示,磁深部脑刺激可显著改善小鼠在转棒实验中的运动协调能力;
步态分析也证实,步幅、稳定性、动态平衡等多项指标明显提升,且不会引发焦虑等异常情绪。
结果还表明,磁刺激这一手段会激活大脑中负责运动的神经环路,这样会让小鼠的运动功能得到显著恢复。
也就是说,该疗法是一种具有临床应用前景的新策略。
总结
这项研究为帕金森病的治疗提供了全新疗法,无创、无电极的特点更贴近临床实际需求。同时,它避开了传统脑起搏器创伤大等带来的副作用问题,也为将来在门诊开展神经治疗方案提供了重要的基础。
文章来源:
https://doi.org/10.1002/advs.75097
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