CD47多肽修饰AuNPs逃逸巨噬细胞吞噬情况及表面蛋白冠的组成和行为研究

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随着纳米技术的发展,纳米药物的应用也越来越受到关注。然而,纳米药物能够真正到达病变位点的效率却只有不到1%。纳米药物进入人体后,会被大量的生物大分子(如蛋白质)包裹,在表面形成一层蛋白质层,被称为“蛋白冠”(protein corona)。纳米药物本身以及其表面蛋白冠的存在会激活免疫系统,进而诱导单核巨噬系统(mononuclear phagocyte system,MPS)对纳米材料的吞噬行为。研究表明,对纳米材料进行一定的表面修饰可以降低被MPS吞噬,如PEG或者各种细胞膜的修饰等。值得注意的是,特定细胞表达的膜蛋白CD47能与巨噬细胞表面的信号转导蛋白(SIRPα,signal regulatoryproteinα)相互作用,产生“don’t eat me”的信号,抑制巨噬细胞的吞噬作用。我们的前期研究工作证实了修饰有CD47核心多肽片段的纳米粒子可以降低被MPS吞噬的程度,延长在体内的循环时间。为了进一步研究多肽修饰的纳米药物载体逃逸MPS吞噬的机制,我们在保留CD47核心多肽片段的基础上通过不同的氨基酸来调控多肽的亲疏水性和电性,研究巨噬细胞对不同CD47多肽修饰的AuNPs的吞噬情况以及对所形成蛋白冠的组成的影响,希望寻找出影响吞噬的“特征蛋白”,为高效纳米药物设计提供新思路。通过细胞实验发现,CD47多肽的修饰能显著抑制巨噬细胞对AuNPs的吞噬。增加多肽片段的亲水性和保持电中性能进一步抑制吞噬,而增加多肽的疏水性导致AuNPs失去抑制吞噬效果。通过对蛋白冠的蛋白含量测定发现,增加亲水性和电中性降低了 AuNPs的蛋白吸附量,而增加疏水性使得纳米金表面吸附的蛋白量增多。通过凝胶电泳和液质联用实验发现不同多肽修饰的AuNPs表面所形成蛋白冠中蛋白组分及含量均有差异。CD47多肽修饰后,增加了 CD59和PTPN6两种免疫负响应蛋白的吸附,减少了 CFH、C8A和LTF三种免疫正响应蛋白的吸附。因此,我们认为CD59、PTPN6、CFH、C8A和LTF可能是影响吞噬过程的“特征蛋白”。
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