中國科大研究發(fā)現(xiàn)一種特殊短肽 為癌癥診療提供新思路
近日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然—材料學(xué)》(Nature Materials)在線發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院溫龍平教授研究組題為Tuning the autophagy-inducing activity of lanthanide-based nanocrystals through specific surface-coating peptides（通過特異性的表面結(jié)合肽調(diào)控稀土納米材料誘導(dǎo)自噬能力）的研究論文。研究人員采用一系列特異性表面結(jié)合肽，人為調(diào)控稀土納米材料的細(xì)胞自噬行為，從而大大降低了納米材料的毒副作用，并提高對腫瘤靶細(xì)胞的殺傷效應(yīng)。這一成果為納米材料在體內(nèi)的診療應(yīng)用提供了新方法和新思路。
細(xì)胞自噬是細(xì)胞利用溶酶體降解受損的細(xì)胞器、大分子物質(zhì)和長壽命蛋白質(zhì)以維護(hù)細(xì)胞自穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵細(xì)胞生物學(xué)過程，與多種重大疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療息息相關(guān)。細(xì)胞自噬的研究已成為繼細(xì)胞凋亡之后又一迅猛發(fā)展的生物學(xué)研究領(lǐng)域。近年來的研究表明，許多納米顆粒可引發(fā)細(xì)胞自噬并促進(jìn)細(xì)胞死亡。納米顆粒引發(fā)的細(xì)胞自噬是一把“雙刃劍”，一方面，自發(fā)或以診療目的進(jìn)入人體內(nèi)的納米顆粒在正常細(xì)胞中引起的自噬會引起毒性，需要加以規(guī)避；另一方面，在特定細(xì)胞中引起的自噬可用于幫助疾病治療，如癌癥的化放療增敏和免疫治療以及神經(jīng)退行性疾病的治療。有效地人為調(diào)控納米顆粒引發(fā)的自噬效應(yīng)，對納米材料及納米器件的體內(nèi)應(yīng)用將起到巨大的促進(jìn)作用。
溫龍平教授的研究小組利用噬菌體展示技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了一種能夠與稀土氧化物納米材料和稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料特異性結(jié)合，并在其表面形成一穩(wěn)定涂層的短肽RE-1。該短肽大大提高了納米顆粒在水中的懸浮能力，并通過抑制納米顆粒與細(xì)胞的相互作用降低細(xì)胞自噬水平，從而屏蔽納米材料由于細(xì)胞自噬而產(chǎn)生的細(xì)胞毒性和組織損傷，提高納米材料的生物安全性。另一方面，靶向修飾后的短肽，即RE-1與RGD序列組成的復(fù)合短肽，能夠通過與細(xì)胞外的整合素相互作用而提高稀土納米材料在整合素高表達(dá)癌細(xì)胞中的自噬及殺傷效應(yīng)，顯示通過特異性表面涂層肽結(jié)合靶向的策略有望同時實(shí)現(xiàn)在正常細(xì)胞中屏蔽自噬和在癌細(xì)胞中提高自噬，以增進(jìn)化療的效果。
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