AbMole膽汁酸修飾固體納米粒子的運(yùn)輸機(jī)制研究：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

AbMole|膽汁酸修飾固體納米粒子的運(yùn)輸機(jī)制研究：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論在藥物遞送系統(tǒng)中，膽汁酸修飾的固體納米粒子因其潛在的生物利用度提升作用而備受關(guān)注。然而，這些納米粒子在細(xì)胞內(nèi)的具體運(yùn)輸機(jī)制尚未完全闡明。本研究通過(guò)一系列精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，深入探討了甘氨膽酸（GCA）修飾的聚苯乙烯納米粒子（GCPN）在Caco-2細(xì)胞模型中的運(yùn)輸機(jī)制，取得了豐富而具有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。來(lái)自猶他大學(xué)藥學(xué)院藥劑學(xué)和藥物化學(xué)系的FeiyangDeng1,KyoungSubKim1,JiyoungMoon等多名研究人員發(fā)表了題為《BileAcidConjugationonSolidNanoparticlesEnhancesASBT-MediatedEndocytosisandChylomicronPathwaybutWeakenstheTranscytosisbyInducingTransportFlowinaCellularNegativeFeedbackLoop》的研究成果。在該文章中，研究人員引用了AbMole的Dynasore（目錄號(hào)M2569）、ZCL278（目錄號(hào)M2562）。AbMole（奧默生物）提供高品質(zhì)抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、化合物庫(kù)。1.GCPN的制備與表征首先，研究團(tuán)隊(duì)成功制備了GCPN，并通過(guò)核磁共振（NMR）光譜確認(rèn)了GCA的成功共軛。GCPN的粒徑相較于未修飾的聚苯乙烯納米粒子（CPN）略有增加，同時(shí)Zeta電位變正。透射電子顯微鏡（TEM）圖像顯示，GCPN和CPN均保持規(guī)則的球形形態(tài)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了穩(wěn)定的納米粒子模型。2.內(nèi)吞途徑研究在Caco-2細(xì)胞中，GCPN的內(nèi)吞效率顯著高于CPN，約為CPN的六倍。通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，自由GCA能夠部分抑制GCPN的內(nèi)吞，但對(duì)CPN無(wú)顯著影響，表明GCPN的內(nèi)吞依賴(lài)于ASBT（頂端鈉依賴(lài)性膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體）。進(jìn)一步的研究表明，GCPN通過(guò)洞穴小泡介導(dǎo)的途徑進(jìn)行內(nèi)吞，而CPN則通過(guò)網(wǎng)格蛋白和洞穴小泡介導(dǎo)的途徑內(nèi)吞。這些結(jié)果揭示了GCPN和CPN在內(nèi)吞機(jī)制上的差異。3.細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸途徑研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探討了GCPN和CPN在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸途徑。通過(guò)共定位實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，GCPN和CPN均與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有顯著共定位，表明它們可能通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體途徑進(jìn)行運(yùn)輸。然而，與晚期內(nèi)吞體和溶酶體的共定位有限，提示GCPN和CPN可能不經(jīng)歷顯著的溶酶體降解過(guò)程。特別地，GCPN在與ASBT相互作用后分離，ASBT隨后被回收到細(xì)胞膜上，這一過(guò)程可能涉及復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸機(jī)制。4.跨膜運(yùn)輸研究跨膜運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)顯示，GCPN的跨膜運(yùn)輸效率約為CPN的三倍。通過(guò)不同溫度和藥理學(xué)抑制劑的處理，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)GCPN和CPN均通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體途徑進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。特別地，GCPN不參與溶酶體降解過(guò)程，這可能與其特殊的運(yùn)輸機(jī)制有關(guān)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)GCPN的跨膜運(yùn)輸受到多種細(xì)胞因子的調(diào)控，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的功能狀態(tài)。5.乳糜微粒途徑有趣的是，研究還發(fā)現(xiàn)GCPN參與乳糜微粒的形成和分泌過(guò)程。通過(guò)添加乳糜微粒分泌抑制劑環(huán)己酰亞胺，研究團(tuán)隊(duì)觀察到GCPN的跨膜運(yùn)輸顯著降低，而對(duì)CPN無(wú)顯著影響。這些結(jié)果表明GCPN可能通過(guò)乳糜微粒途徑進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，這與自由膽汁酸的運(yùn)輸機(jī)制相似。6.基因組學(xué)研究為了深入探討GCPN對(duì)細(xì)胞運(yùn)輸機(jī)制的影響，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了基因組學(xué)研究。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和生物信息學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)GCPN處理后的Caco-2細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的基因表達(dá)變化。特別是與膽汁酸合成和代謝途徑相關(guān)的基因顯著下調(diào)，這表明GCPN可能通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制調(diào)控這些途徑。此外，研究還發(fā)現(xiàn)GCPN觸發(fā)了細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸途徑的廣泛調(diào)控，包括內(nèi)吞、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸和胞吐等過(guò)程。7.體內(nèi)研究為了驗(yàn)證體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，研究團(tuán)隊(duì)還在小鼠體內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn)，口服GCPN的小鼠表現(xiàn)出類(lèi)似的基因表達(dá)變化，進(jìn)一步證實(shí)了GCPN能夠觸發(fā)細(xì)胞的負(fù)反饋機(jī)制。這些體內(nèi)外研究的一致性為GCPN在藥物遞送系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有力支持。綜上所述，本研究通過(guò)一系列精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)揭示了GCPN在Caco-2細(xì)胞中的復(fù)雜運(yùn)輸機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)不