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OpenSPR分子互作助力口服型肺炎纳米靶向药物研究(二)

2020.4.20
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

实验设计

针对通过随机肽库筛选得到的12肽段(ADGVGDAESRTR),先用Nicoya 公司的OpenSPR 独有的LSPR技术测定了CP与壳聚糖的结合亲和力;以混和肽作为阴性对照(S1),快速动力学参数分析发现CP是壳聚糖很强的特异配体,结合常数为5.27×10-8M(KD)(Figure1A)。获得的数据为下步实验设计开启了重要的第一步,同时通过分子动力学模拟进一步的研究表明,肽有利于与壳聚糖的相互作用。

 


 

之后在细胞水平评估了肽对真菌的靶向能力,荧光成像显示,C型隐球菌中FITC标记的CP处理组荧光明显高于混合肽处理的荧光,并且用游离壳聚糖预孵育可以完全抑制CP与真菌的结合,表明该CP作为靶向配体对新型C型隐球菌起作用。

 

然后再将CP偶联到带有ITZ药物的NP纳米载体上,构建成CP-NPs 及C-CP-NPs (与壳聚糖孵育),之后看Dil标记的NPs对真菌的靶向性,NPs与感染了表达GFP的C隐球菌的raw264.7巨噬细胞孵育,荧光成像发现,CP-NPs与DiI 信号重叠性很好,证实隐球菌链表面的超级壳聚糖与肽改造的NPs存在很强的相互作用,这种相互作用可以赋予复杂环境下药物传递系统的靶向性。

 

接着对比了C-NPs 及C-CP-NPs与NPs 及CP-NPs的细胞渗透效果,发现C-NPs 及C-CP-NPs可以穿过粘液层而NPs 及CP-NPs则停留在细胞表面,并且在肠道中也有很好的渗透效果,并且FERT 实验显示C-CP-NPs能在穿过肠道屏障进入循环系统后仍能维持结构的完整性。

 

进一步对感染C型隐球菌的动物模型,分别注射C-NPS和口服C-CP-NPS,定量影像分析发现,口服C-CP-NPS的小鼠肺部积累了大量ITZ药物,而注射C-NPs的小鼠肺部ITZ药物积累量相对比较少,因此,该结果证明口服C-CP-NPS不但能解决吸收阻碍的问题,还能很好的靶向真菌,并且MSI 成像发现,服用C-CP-NPS肺部感染后没有出现结节,肺部恢复很好,而未处理的小鼠肺部出现大量免疫细胞,肺泡间质增厚,从而突出了壳聚糖及其多肽配体在口服药物治疗中的必要性。

 

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本研究首先利用Nicoya  OpenSPR 创新LSPR 技术,其操作简单,结果准确,检测不受缓冲液折率及温度变化影响,出结果速度快的特点,快速获得了CP与壳聚糖糖结合的动力学数据,从而确定了CP是壳聚糖很强的特异配体,为后面的实验设计提供必不可少的第一手数据,之后将CP与到ITZ药物纳米载体NP偶联,看其对真菌的靶向性效果,通过一系列的细胞及动物实验,确定了壳聚糖及其多肽配体在真菌药物靶向性的高效及必要性,从而为开发口服型靶向抗病原体药物提供了一个非常有前景的策略,将挽救更多人类!




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