使納米顆粒成為腫瘤殺手
中科大研究人員發(fā)現(xiàn)一種特殊短肽，使納米顆粒成為腫瘤殺手。
納米顆粒讓細胞自噬，這會讓正常細胞受害，但如果利用得當(dāng)，或許是摧毀癌細胞的一道新利器。最近，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的溫龍平教授研究組發(fā)現(xiàn)了一種短肽，它能夠調(diào)控稀土納米材料所導(dǎo)致的細胞自噬行為，從而大大降低納米材料的毒副作用，并提高對腫瘤細胞的殺傷效應(yīng)。相關(guān)論文近日在線發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然-材料》上。
細胞自噬是一個重要的生物學(xué)過程，指細胞將廢舊的“細胞機器”拆解、再回收利用“零件”—好比人類社會的廢棄物回收再利用。在這個過程中，生命體利用溶酶體，降解受損的細胞器、大分子物質(zhì)和長壽命蛋白質(zhì)。只有及時清理這些“失效機器”，細胞才能維持健康穩(wěn)定的工作狀態(tài)。這個過程與多種重大疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療息息相關(guān)。近年來，細胞自噬研究已成為一個迅猛發(fā)展的生物學(xué)研究領(lǐng)域。
新近幾年的研究表明，許多納米顆粒進入生命體內(nèi)后，可引發(fā)細胞自噬并促進細胞死亡。然而，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種現(xiàn)象如同一把雙刃劍，一方面會將正常細胞提早作為廢棄物處理，引起不必要的“死亡”；另一方面，如果在特定細胞中引發(fā)細胞自噬，就可幫助疾病治療，如增強癌癥的放化療和免疫治療效果、治療神經(jīng)退行性疾病（如帕金森病等）。
關(guān)鍵自然是如何控制，使納米顆粒只針對腫瘤細胞啟動“自噬程序”。溫龍平教授想出了一個好辦法。他的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種短肽RE-1，它既能夠準(zhǔn)確識別出腫瘤細胞，又能與稀土金屬氧化物和稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料結(jié)合，將這種納米材料穩(wěn)定地包裹在肽涂層中。這就如同給藥丸包上一層糖衣，使藥物能到達特定部位釋放——這層肽涂層在遇上正常細胞時，可以隔離納米粒子，使其不對正常細胞起作用，但當(dāng)遇上腫瘤細胞時，它就會離開納米顆粒表面，與腫瘤細胞中的短肽RGD結(jié)合，這樣就釋放出了納米粒子，殺死腫瘤細胞。
通過小鼠實驗表明，該短肽能夠通過抑制納米顆粒與細胞的相互作用以降低細胞自噬水平，從而屏蔽由于細胞自噬而導(dǎo)致的細胞毒性和組織損傷，提高納米材料的生物安全性。另一方面，該短肽與能夠識別腫瘤的短肽RGD組成的復(fù)合肽，通過與腫瘤細胞外的整合素相互作用，而提高稀土納米材料在腫瘤細胞中的自噬及殺傷效應(yīng)。因此，該發(fā)現(xiàn)有望同時實現(xiàn)在正常細胞中屏蔽自噬和在腫瘤細胞中提高自噬以增進化療的目標(biāo)。
該成果為納米材料在體內(nèi)的診療應(yīng)用提供了新的思路和方法，有效地調(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作用�！ �
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