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靠细胞膜“伪装术” 纳米载体“骗过”免疫系统

组装或合成的纳米药物载体,具有尺寸小、选择性高、毒副感化小等特征,在负载药物进行肿瘤治疗方面起到了很好的临床效果。然而,这种药物载体在生物体内会受到免疫系统干预,每每会阻碍药物在体内的运送。

颠末多年来的赓续探索,中国科学院化学钻研所李峻柏课题组成长了一系列基于细胞膜“冒充”的纳米载体。该组装体引入仿生冒充理念,如同身穿迷彩服隐身在草地里的“士兵”,能成功逃脱生物体内免疫系统的清除,显明改良药物分子在体内的递送效率及肿瘤的光治疗效果。

近日,该课题组基于国内皮毛关钻研领域的成长状况,在《国家科学评论》上颁发综述文章,总结了细胞膜“冒充”纳米载体的钻研进展,阐释人工合成纳米药物载体与天然细胞膜相结合的上风与紧张性,瞻望了其在将光降床医学中的利用潜能。

免疫系统屏蔽限定了药物递送效果

磷脂是一种生物相容性好、毒性低的生物材料。经久以来,由磷脂形成的脂质体不停被医药界公觉得优质的药物载体和封装材料,现已大年夜量用于临床医学钻研与疾病治疗,尤着实用于高真个抗肿瘤药物。然则,因为磷脂在生物体内易被酶水解,稳定性相对较差。

为此,科研职员将纳米技巧与材料和生物医学相结合,成长了一系列可用于生物体内药物运输的新型纳米载体,主要包括合成或组装的纳米粒子或复合物,如介孔二氧化硅、金纳米粒子、金纳米棒以及有机聚合物纳米粒子等,具有尺寸小、高效的药物负载能力、功能性强、易与多种客体功能分子相结合等特征。

免疫系统是生物体内天然的防御屏蔽,可识别外源入侵物,如病毒和细菌、微小生物等,履行免疫清除义务,以保障生命体正常运转。事实上,上述这些新型纳米药物载体虽然集成诸多优点,但在生物体内运送中同样会面临若何逃逸免疫系统阻碍的问题——它们犹如入侵机体内的外源物,一旦进入生物体内便会引起“免疫应答反映”,体内各类生物屏蔽,如免疫清除、内皮组织黏附与滞留、器官淤积等身分,限定了对药物的有效递送,进而影响治疗效果。

该课题组专家举例说,在临床医学中已有纳米载体利用于封装胰岛素,由静脉打针到血液内时,时常孕育发生由免疫系统引起的药阻征象,是以只能经由过程增大年夜剂量的要领来前进治疗效果,但由此会增添一些不良反映。又如,应用化疗措施来治疗癌症病人时,药阻征象更为显着。若必要改良对病变部位的治疗效果,只能前进药物剂量增强治疗效果,而过量的药剂时常会引起病人脏器的损伤和后遗症,如脱发、内脏功能混乱等。

是以,若何赞助纳米载体逃脱机体的免疫清除,延长在生物体内的轮回光阴,已成科研职员的一个重点攻关偏向。

细胞膜外面抗体帮其“冒充”

生物体内的天然红细胞可以超出血管屏蔽穿梭于血液组织之间,而不受免疫进击,课题组钻研职员奉告科技日报记者:“这主如果因为红细胞膜外面散播着大年夜量的免疫识别抗体,轻易经由过程免疫系统的识别”。那能否用血细胞膜“冒充”纳米药物载体来改良在生物体内的输运和轮回呢?

受此启迪,科研职员应用天然红细胞膜包埋纳米载体外面可以实现这一目标。首先将天然红细胞膜分离囊泡化,再将其重构在纳米载体外面,这种颠末天然红细胞膜“冒充”合成或组装的纳米载体,承袭了天然红细胞膜的外源复合载体,能轻松地“骗过”机体内免疫系统,顺利经由过程免疫识别,从而延长了药物在血液中的轮回光阴,提升药物的给药效率。

“利用红细胞膜‘冒充’的纳米载体,就犹如身穿迷彩服隐身在草地里的‘士兵’,使用细胞膜外面大年夜量散播的免疫识别抗体这一‘冒充’,从而经由过程血液中免疫细胞的检测,成功逃脱免疫系统的清除。”钻研职员形象地解释说。

此外,进一步的钻研发明,在细胞膜“冒充”技巧的赞助下,纳米药物载体不仅轻松地逃脱免疫清除,有助于其在血液里的轮回光阴,还能前进其生物相容性,低落在内脏器官中的富集和毒副感化。

仿照多种细胞并“靶向”给药

自从天然细胞膜“冒充”纳米载体的这一设想提出以来,急速受到广大年夜科研职员的分外关注。事实上,钻研细胞膜“冒充”材料的启程点,是寄称疾变体内的细胞膜来冒充药物载体,从而经由过程免疫系统的识别,达到治疗的目的。那纳米载体是否可根据功能的必要,来选择响应的细胞膜进行“冒充”,进行相关医学钻研呢?

记者懂得到,该钻研团队近几年来基于红细胞膜冒充材料的钻研,开拓了一系列应用免疫细胞膜如白细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等“冒充”的纳米药物载体。“除此之外,肿瘤细胞、细菌同样可以用来制备细胞膜冒充的纳米载体,使用肿瘤细胞和细菌膜外面的特点蛋白激活免疫系统,前进机体的抵抗和清除病源体的能力”。

相对付传统的纳米载体,这些新型药物载体在功能上更为多样化,可用于探索血液净化、药物运送、光动治疗肿瘤等潜在利用钻研,还能使用细胞膜上的特异性识别蛋白实现对病变部位的靶向给药,以显明前进病变部位的治疗效果。

此中在光动治疗方面,该钻研团队经由过程外磁场向导,使红细胞膜冒充的负载光敏剂的磁性纳米载体能够高效富集在肿瘤部位,在光照下,原位孕育发生的活性单线态氧能激发胞内毒素抑制肿瘤细胞的扩增与滋生,而致使肿瘤组织的坏逝世,实现了前进治疗效果的目的。

今朝,用天然红细胞膜冒充的纳米药物载体的钻研还停顿在实验室钻研阶段,在实用上的冲破还必要与材料和医学领域的科研职员合营努力。此中技巧难点之一便是康健新鲜的天然细胞膜的滥觞,以及提取及与药物载体的共处置惩罚历程。因为这方面的钻研刚刚起步,许多技巧尚需完善。

“不过可以预言的是,在未来医学钻研中,这种思惟将会极大年夜地启迪科研职员在治疗某些坏损的组织和器官时,可使用机体正常的细胞重造受损组织,实现组织和器官的再生。”相关专家表示。

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