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Dopamine‐conjugated extracellular vesicles induce autophagy in Parkinson's disease

多巴胺 多巴胺能 自噬 帕金森病 神经科学 化学 药理学 细胞生物学 医学 生物 疾病 内科学 生物化学 细胞凋亡
作者
Jae Hoon Sul,Sol Shin,Hark Kyun Kim,Jihoon Han,Junsik Kim,Sanguk Son,Jungmi Lee,Seung Hyun Baek,Yoonsuk Cho,Jeongmi Lee,Jinsu Park,Donghoon Ahn,Sun Young Park,L. Palomera,J. W.E. Lim,Jongho Kim,C.H. Kim,Seungsu Han,Ka Young Chung,Jeong Yong Lee,Tae‐In Kam,Yunjong Lee,Jeongyun Kim,Jae Hyung Park,Dong‐Gyu Jo
出处
期刊:Journal of extracellular vesicles [Taylor & Francis]
卷期号:13 (12)
标识
DOI:10.1002/jev2.70018
摘要

Abstract The application of extracellular vesicles (EVs) as vehicles for anti‐Parkinson's agents represents a significant advance, yet their clinical translation is hampered by challenges in efficient brain delivery and complex blood‐brain barrier (BBB) targeting strategies. In this study, we engineered dopamine onto the surface of adipose‐derived stem cell EVs (Dopa‐EVs) utilizing a facile, two‐step cross‐linking approach. This engineering enhanced neuronal uptake of the EVs in primary neurons and neuroblastoma cells, a process shown to be competitively inhibited by dopamine pretreatment and dopamine receptor antibodies. Notably, Dopa‐EVs demonstrated increased brain accumulation in mouse Parkinson's disease (PD) models. Therapeutically, Dopa‐EVs administration led to the rescue of dopaminergic neuronal loss and amelioration of behavioural deficits in both 6‐hydroxydopamine (6‐OHDA) and α‐Syn PFF‐induced PD models. Furthermore, we observed that Dopa‐EVs stimulated autophagy evidenced by the upregulation of Beclin‐1 and LC3‐II. These findings collectively indicate that surface modification of EVs with dopamine presents a potent strategy for targeting dopaminergic neurons in the brain. The remarkable therapeutic potential of Dopa‐EVs, demonstrated in PD models, positions them as a highly promising candidate for PD treatment, offering a significant advance over current therapeutic modalities.
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