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河北工大邢成芬課題組《Nano Lett.》:基于近紅外光響應(yīng)共軛聚合物納米粒子的免疫激活抗真菌策略
2022-12-27  來源:高分子科技

  致病性真菌感染是一種主要的臨床威脅,因?yàn)橹虏⌒哉婢呀?jīng)發(fā)展出抵御機(jī)制來逃避先天免疫反應(yīng),特別是與巨噬細(xì)胞的相互作用。先天免疫是機(jī)體防御真菌感染的第一道防線,可以通過巨噬細(xì)胞有效清除致病性真菌,而巨噬細(xì)胞對(duì)致病真菌的識(shí)別是是首要步驟。巨噬細(xì)胞通過多種模式識(shí)別受體(PRRs),識(shí)別病原真菌細(xì)胞壁上的病原體相關(guān)分子模式(PAMPs),隨后引發(fā)了免疫反應(yīng),以消除病原性真菌。然而,病原性真菌已經(jīng)發(fā)展出先天免疫逃避策略來應(yīng)對(duì)巨噬細(xì)胞的識(shí)別,如具有致密細(xì)胞壁的曲霉菌,可以掩蔽一種主要PAMPsβ-葡聚糖,通過限制其在表面的暴露而逃避巨噬細(xì)胞的識(shí)別。因此,迫切需要開發(fā)打破致病性真菌免疫惰性的新策略,通過有效調(diào)控病原菌與巨噬細(xì)胞的相互作用以消除致病性真菌感染。


近紅外光響應(yīng)的共軛聚合物納米粒子激活巨噬細(xì)胞對(duì)病原性真菌免疫反應(yīng)的示意圖


  近日,河北工業(yè)大學(xué)邢成芬教授與溫州醫(yī)科大學(xué)聶辰瑤特聘研究員在Nano Letters上發(fā)表研究論文,構(gòu)建了一種近紅外光響應(yīng)的共軛聚合物納米粒子用于按需激活抗真菌免疫反應(yīng)以消除細(xì)胞內(nèi)真菌感染(圖1。首先,通過納米沉淀法將具有近紅外吸收的共軛聚合物PDPP與兩親性DSPE-PEG2000-NH2DPPC制備成共軛聚合物納米粒子。隨后利用DPPC的熱相變特性,將能夠破壞真菌細(xì)胞壁的抗真菌藥物米卡芬凈封裝在納米粒子中,最終得到負(fù)載藥物的共軛聚合物納米粒子(圖2)。在近紅外光照射下,這種納米載體可以快速加熱并響應(yīng)性地釋放米卡芬凈,在光熱破壞和釋放的藥物的作用下有利于真菌孢子上β-葡聚糖的暴露。一旦作為PAMPsβ-葡聚糖暴露,病原性真菌孢子就可以被巨噬細(xì)胞的PRRs識(shí)別。隨后,細(xì)胞內(nèi)的Ca2+-鈣調(diào)蛋白(Ca2+-CaM)信號(hào)被激活,從而誘發(fā)大量活性氧(ROS)的產(chǎn)生,繼而通過LC3相關(guān)吞噬(LAP)途徑來消除真菌孢子。兩個(gè)體外和體內(nèi)數(shù)據(jù)均表明,納米粒子在近紅外光照射下對(duì)消除細(xì)胞內(nèi)真菌感染和抗炎具有顯著的效果。該研究的意義在于,這種基于光熱響應(yīng)性共軛聚合物納米粒子的遠(yuǎn)程調(diào)控方式,為按需激活免疫反應(yīng)的抗真菌治療提供了新的途徑,也為真菌感染引起的早期肺炎提供了一種新的治療思路。 


2 近紅外光響應(yīng)的共軛聚合物納米粒子的表征


  河北工業(yè)大學(xué)博士研究生王紫娟為論文的第一作者,河北工業(yè)大學(xué)邢成芬教授和溫州醫(yī)科大學(xué)的聶辰瑤為論文的通訊作者。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金以及河北省自然科學(xué)基金支持。


  原文鏈接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c04484

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