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Curcumin-loaded polymeric nanoparticles for neuro-protection in neonatal rats with hypoxic-ischemic encephalopathy

Nano Research 2018年第10期11卷 5670-5688页

作者： Andrea Joseph Thomas Wood Chih-Chung Chen Kylie Corry Jessica M. Snyder Sandra E. Juul Pratik Parikh elizabeth nance Department of Chemical Engineering University of Washington Seattle WA 98195 USA Division of Neonatology Department of Pediatrics University of Washington Seattle WA 98195 USA Department of Comparative Medicine University of Washington Seattle WA 98195 USA Department of Radiology University of Washington Seattle WA 98195 USA

Hypoxic-ischemic encephalopathy is the leading cause of permanent brain injury in term newborns and currently has no cure. Inflammatory processes play a key role in the progression of this disease and may be amenable to a targeted pharmaceutical intervention. Curcumin is a dietary compound with potent anti-inflammatory, antioxidant, and antiapoptotic properties but is limited in therapeutic applications due to its low aqueous solubility, low bioavailability, and rapid first-pass hepatic metabolism. To address these limitations, loading curcumin into poly（lactic-co-glycolic acid）-poly（ethylene glycol）（PLGA-PEG） nanoparticles may increase relevant pharmacokinetic parameters and allow for effective drug delivery to the brain. Using the Vannucci model of unilateral hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats, we studied the in vivo effect of curcumin-loaded PLGA-PEG nanoparticles on brain uptake and diffusion of curcumin and on neuroprotection. The curcumin-loaded nanoparticles were able to overcome the impaired blood-brain barrier, diffuse effectively through the brain parenchyma, localize in regions of injury, and deliver a protective effect in the injured neonatal brain. The application of curcumin and PLGA-PEG nanoparticle-mediated delivery to a clinically relevant model of neonatal brain injury provides greater opportunities for clinical translation of targeted therapies for hypoxic-ischemic encephalopathy.

关键词： drug delivery neuroprotection brain penetrating neonatal hypoxia-ischemia curcumin nanotherapeutics

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