姚晓琳教授—载体表面蛋白晕对主动靶向纳米载体摄取和跨膜的影响

2023-04-11作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

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载体表面蛋白晕对主动靶向纳米载体摄取和跨膜的影响


上皮细胞层作为胃肠道屏障的主要组成部分是纳米药物机制研究最多的部分,而黏液层屏障(黏液层和黏液细胞)却被忽略。当纳米粒被放置在复杂的生物环境(如黏液层)中时,结合蛋白形成蛋白晕,可“屏蔽”纳米载体表面的靶向分子,导致靶向特异性丧失。本报告以转铁蛋白(Transferrin,Tf)为配体,以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)载体为纳米载体,以肠道上皮细胞Caco-2细胞系和HT-29细胞系为细胞模型,来探究肠黏液屏障对主动靶向纳米载体摄取、跨膜的影响及作用机制。结果表明,在无黏液层的Caco-2细胞中,Tf修饰的PLGA纳米载体(Tf-NP)的摄取量是BSA修饰的PLGA纳米载体(BSA-NP)的1.62倍;在有黏液层的HT29细胞中Tf-NP的摄取量仅是BSA-NP的1.11倍;当HT29细胞的黏液层被去除后,相对于BSA-NP,Tf-NP的摄取量提升至1.32倍。相对于有黏液层的细胞系,Tf-NP在无黏液层的细胞中的跨膜量显著升高,说明配体Tf的修饰会增加主动纳米载体的胞内摄取量及跨膜量,但由于黏液层的影响,会降低摄取及跨膜效率。通过使用药理抑制剂、细胞器共定位和SDS-PAGE电泳等评价手段,发现黏液层导致纳米载体吸附不同蛋白,从而影响其在细胞上摄取、转运、外排途径。蛋白组学分析结果显示,在纳米载体的转运过程中,细胞骨架、ATP2A2和SLC25A5等ATP相关蛋白、内质网-高尔基体复合物、内吞体等相关囊泡起到了重要作用。本研究探讨了影响纳米载体内吞、转运和外排效率的关键因素,为更全面清楚理解纳米载体吸收机制奠定基础,可指导新型纳米递送体系的设计。


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专家介绍


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姚晓琳 教授

陕西科技大学食品科学与工程学院

姚晓琳,博士,校“学术骨干”教授,博导,入选陕西省高层次人才引进计划青年项目,英国卡迪夫大学访问学者、华中科技大学同济医学院博士后。她致力于多糖-蛋白质结构组装和和功能化研究,在乳液界面结构对脂质消化/氧化的影响,食品营养组分递送体系构建以及食品纳米载运体的吸收转运方面积累了丰富的研究经验。目前已主持或完成国家自然科学基金4项、省部级科研项目6项、企业横向5项;发表研究论文60余篇,以第一或通讯作者发表SCI论文30余篇,其中一区/Top杂志24篇(IF > 10.0 12篇),授权国家发明专利7件;获第十四届陕西省青年科技奖、湖北省自然科学奖二等奖(排名第2),被评为省优秀科技特派员。担任陕西省食品科学与技术学会常务理事、陕西省营养学会理事、运动营养分会副主委、《轻工学报》编委、《Biomolecules》客座编辑,兼任《Food Hydrocolloids》、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《Food & Function》、《食品科学》等本领域权威杂志审稿专家等。

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编辑/责编:张睿梅