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中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授溫龍平研究組發(fā)現(xiàn)一種短肽，能夠調(diào)控稀土納米材料所導(dǎo)致的細(xì)胞自噬行為，從而大大降低納米材料的毒副作用，并提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《自然—材料》雜志。

細(xì)胞自噬是細(xì)胞利用溶酶體降解受損的細(xì)胞器、大分子物質(zhì)和長(zhǎng)壽命蛋白質(zhì)以維護(hù)細(xì)胞自穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵細(xì)胞生物學(xué)過程。該過程與多種重大疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療息息相關(guān)。細(xì)胞自噬研究已成為繼細(xì)胞凋亡之后又一迅猛發(fā)展的生物學(xué)研究領(lǐng)域。

溫龍平小組利用“噬菌體展示”技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了一種短肽RE-1。它能夠與稀土金屬氧化物和稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料結(jié)合，并在其表面形成穩(wěn)定的肽涂層。

小鼠實(shí)驗(yàn)表明，該短肽能夠通過抑制納米顆粒與細(xì)胞的相互作用以降低細(xì)胞自噬水平，從而屏蔽由于細(xì)胞自噬而導(dǎo)致的細(xì)胞毒性和組織損傷，提高納米材料的生物安全性。另一方面，該短肽與能夠識(shí)別腫瘤的短肽RGD組成復(fù)合肽，進(jìn)而通過與腫瘤細(xì)胞外的整合素相互作用，提高稀土納米材料在腫瘤細(xì)胞中的自噬及殺傷效應(yīng)。

業(yè)內(nèi)專家表示，該發(fā)現(xiàn)有望同時(shí)實(shí)現(xiàn)在正常細(xì)胞中屏蔽自噬和在腫瘤細(xì)胞中提高自噬以增進(jìn)化療的目標(biāo)。

該論文的*作者為溫龍平實(shí)驗(yàn)室的博士生張?jiān)茓?。新加坡?guó)立大學(xué)等單位的科研人員參與了部分實(shí)驗(yàn)工作。

近幾年的研究表明，吸入或以診療為目的而進(jìn)入體內(nèi)的許多納米顆粒，可引發(fā)細(xì)胞自噬并促使細(xì)胞死亡。這種納米顆粒引發(fā)的細(xì)胞自噬是一把雙刃劍，一方面其可在正常細(xì)胞中引發(fā)毒性，對(duì)此應(yīng)加以規(guī)避;另一方面，其在特定細(xì)胞中可幫助治療疾病，如增強(qiáng)癌癥的放化療和免疫治療效果，治療神經(jīng)退行性疾病，如帕金森氏癥等。因此，有效地調(diào)控由納米顆粒引發(fā)的自噬效應(yīng)，對(duì)納米材料及納米器件的體內(nèi)應(yīng)用將起到巨大的促進(jìn)作用。