目的 近年来,基于多肽自组装形成的超分子水凝胶在抗癌药物递送方面的潜力愈加凸显.可将化疗药物物理包裹在水凝胶中或与自组装多肽共价结合来实现药物递送.其中,由D 构型氨基酸构成的自组装多肽纳米纤维,因其优越的生物稳定性而引起了越来越多的关注.然而,目前对含有D-氨基酸的纳米结构的构建还不够充分,其在生物医学领域的应用还有待进一步探索.在此,笔者通过将疏水性抗癌短肽-酪丝缬肽(YSV)共价修饰到D 构型自组装短肽上的方法 ,构建一种基于D/L-多肽的新型抗癌凝胶因子以提高其稳定性和抗肿瘤活性.方法 采用标准的固相合成法合成短肽YSV、对照肽NapGFFYGYSV(L-YSV)和目的肽NapGDFDFDYGYSV(D-YSV),分别用1H-NMR 和HR-MS 对其结构和分子量进行表征.利用加热-冷却的方法考察多肽能否形成水凝胶,并采用流变、透射电镜、圆二色谱等对其结构做进一步表征.另外,通过蛋白酶K 降解、MTT 和细胞摄取等体外实验对多肽的稳定性和体外抗肿瘤活性进行考察.此外,还通过小鼠抑瘤实验和生物发光实验研究其体内抗肿瘤活性.结果 1H-NMR 和MS 表征显示合成了预期的多肽分子.经加热-冷却简单的操作后,D-YSV 可形成半透明的水凝胶,其最小成胶浓度为0.1 wt％,而对照肽L-YSV 只能形成不稳定的悬浮液.透射电镜结果 显示两者微观结构虽均为纳米纤维,但L-YSV 聚集成簇,而D-YSV 更为细长,可形成密集的网状结构.二者的临界胶束浓度(CMC)也相差较大,D-YSV 的CMC(180 μM)远高于L-YSV(75μM),表现出更弱的自组装能力,说明D-氨基酸的引入能够显著降低分子的聚集性能,从而促进其形成稳定的水凝胶.体外实验表明,与L-YSV 相比,D-YSV 纳米纤维抵抗蛋白酶消化降解的性能更加优异,更为稳定,并且由于其细胞摄取更多,体外抗癌效果更好.此外,研究证明D-YSV 具有良好的生物相容性,并且通过尾静脉注射到小鼠体内显示出较其他对照组更显著的肿瘤抑制能力,具有更好的抗肿瘤活性.结论 构建了一种基于D/L-多肽的新型抗癌凝胶因子NapGDFDFDYGYSV,经加热-冷却简单的处理即可自组装形成具有纳米纤维形貌的稳定性更好的小分子水凝胶,具有良好的生物相容性和更高的体内外抗肿瘤活性.该设计以小分子水凝胶作为纳米载体,提高了多肽类药物的递送效率,增强了对肿瘤的治疗效果,为解决多肽类药物稳定性差及生物利用度低的问题提供了新方法和新思路,为设计更多含D-氨基酸的生物功能材料提供了新策略.