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河北工大邢成芬課題組《Nano Lett.》:基于近紅外光響應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,因為致病性真菌已經發展出抵御機制來逃避先天免疫反應,特別是與巨噬細胞的相互作用。先天免疫是機體防御真菌感染的第一道防線,可以通過巨噬細胞有效清除致病性真菌,而巨噬細胞對致病真菌的識別是是首要步驟。巨噬細胞通過多種模式識別受體(PRRs),識別病原真菌細胞壁上的病原體相關分子模式(PAMPs),隨后引發了免疫反應,以消除病原性真菌。然而,病原性真菌已經發展出先天免疫逃避策略來應對巨噬細胞的識別,如具有致密細胞壁的曲霉菌,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胞的識別。因此,迫切需要開發打破致病性真菌免疫惰性的新策略,通過有效調控病原菌與巨噬細胞的相互作用以消除致病性真菌感染。


近紅外光響應的共軛聚合物納米粒子激活巨噬細胞對病原性真菌免疫反應的示意圖


  近日,河北工業大學邢成芬教授與溫州醫科大學聶辰瑤特聘研究員在Nano Letters上發表研究論文,構建了一種近紅外光響應的共軛聚合物納米粒子用于按需激活抗真菌免疫反應以消除細胞內真菌感染(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胞的PRRs識別。隨后,細胞內的Ca2+-鈣調蛋白(Ca2+-CaM)信號被激活,從而誘發大量活性氧(ROS)的產生,繼而通過LC3相關吞噬(LAP)途徑來消除真菌孢子。兩個體外和體內數據均表明,納米粒子在近紅外光照射下對消除細胞內真菌感染和抗炎具有顯著的效果。該研究的意義在于,這種基于光熱響應性共軛聚合物納米粒子的遠程調控方式,為按需激活免疫反應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 近紅外光響應的共軛聚合物納米粒子的表征


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


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

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