中科院蘇州納米所在功能化金納米粒子研究獲進展 有望作為新型治療試劑在IPF治療中應用
【化工儀器網 項目成果】金納米粒子是研究較早的一種納米材料，在生物學研究中一般將其稱為膠體金。金納米粒子能夠穩定而迅速地吸附蛋白質，而且蛋白質的生物活性不發生明顯改變。它可以作為探針進行細胞表面和細胞內多糖、蛋白質、多肽、抗原、激素、核酸等生物大分子的精確定位，也可 以用于常規的免疫診斷，進行免疫組織化學定位，因而在臨床診斷及藥物檢測等方面得到了廣泛的應用。
在前期工作的基礎上(Biomater. Sci., 2022, 10, 368-375；Small, 2021, 17, 2101861；J. Mater. Chem. B, 2021, 9, 2854-2865；J. Mater. Chem. B, 2020, 8, 1713-1727；Small, 2019, 15, 1904314；Nanoscale, 2019, 11, 20932-20941)，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張智軍團隊設計并構建了一種集可視化示蹤和治療性基因遞送于一體的功能化納米遞送載體。研究以硫酸魚精蛋白(PS)為模板蛋白，合成了PS穩定的金基(AuPS)納米遞送載體。HGF是一種多效性細胞因子，具有抗炎、抗凋亡和促血管生成等作用，尤其具有良好的抗纖維化作用，故而被作為治療性基因遞送到MSCs內。由于AuPS具有優良的膜易位、核定位能力及良好的質粒裝載能力，HGF質粒DNA(HGF pDNA)可以通過AuPS納米遞送載體有效遞送至MSCs胞內并高度表達，增強MSCs的抗纖維化能力，并通過CT信號精確監測MSCs移植到體內后的分布、遷移和歸巢等生物學行為。
在基因遞送過程中，負載了HGF pDNA的AuPS(AuPS@pDNA)可以被MSCs有效攝取。此外，AuPS可保護HGF pDNA不被脫氧核苷酸酶I降解，并促進其進入細胞核內表達HGF。據此，過表達HGF的MSCs靶向至肺部纖維化病灶部位，進而通過誘導肌成纖維細胞凋亡，減少肺間質內細胞外基質沉積，逆轉肺部纖維化進程，最終修復IPF患者的肺泡功能。同時，移植MSCs內積累的AuPS可以提高其CT成像對比度，能夠通過CT成像對移植MSCs進行長達48天的活體實時可視化追蹤，有助于闡明移植MSCs治療IPF的機制(。
綜上，AuPS納米遞送載體可以在不影響MSCs增殖和分化能力的情況下高效遞送HGF pDNA至MSCs內并成功表達，并可以通過CT成像有效示蹤移植MSCs在IPF小鼠肺部的分布、遷移和歸巢等生物學行為。這種集治療和可視化于一體的工程化MSCs有望作為新型治療試劑在IPF治療中應用。
相關論文Functional Au nanoparticles for engineering and long-term CT imaging tracking of mesenchymal stem cells in idiopathic pulmonary fibrosis treatment發表在期刊《Biomaterials(生物材料)》上。
參考來源： 蘇州納米技術與納米仿生研究所
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