【化工仪器网 项目成果】金纳米粒子是研究较早的一种纳米材料，在生物学研究中一般将其称为胶体金。金纳米粒子能够稳定而迅速地吸附蛋白质，而且蛋白质的生物活性不发生明显改变。它可以作为探针进行细胞表面和细胞内多糖、蛋白质、多肽、抗原、激素、核酸等生物大分子的精确定位，也可 以用于常规的免疫诊断，进行免疫组织化学定位，因而在临床诊断及药物检测等方面得到了广泛的应用。
 

　　在前期工作的基础上(Biomater. Sci., 2022, 10, 368-375；Small, 2021, 17, 2101861；J. Mater. Chem. B, 2021, 9, 2854-2865；J. Mater. Chem. B, 2020, 8, 1713-1727；Small, 2019, 15, 1904314；Nanoscale, 2019, 11, 20932-20941)，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张智军团队设计并构建了一种集可视化示踪和治疗性基因递送于一体的功能化纳米递送载体。研究以硫酸鱼精蛋白(PS)为模板蛋白，合成了PS稳定的金基(AuPS)纳米递送载体。HGF是一种多效性细胞因子，具有抗炎、抗凋亡和促血管生成等作用，尤其具有良好的抗纤维化作用，故而被作为治疗性基因递送到MSCs内。由于AuPS具有优良的膜易位、核定位能力及良好的质粒装载能力，HGF质粒DNA(HGF pDNA)可以通过AuPS纳米递送载体有效递送至MSCs胞内并高度表达，增强MSCs的抗纤维化能力，并通过CT信号精确监测MSCs移植到体内后的分布、迁移和归巢等生物学行为。
 

　　在基因递送过程中，负载了HGF pDNA的AuPS(AuPS@pDNA)可以被MSCs有效摄取。此外，AuPS可保护HGF pDNA不被脱氧核苷酸酶I降解，并促进其进入细胞核内表达HGF。据此，过表达HGF的MSCs靶向至肺部纤维化病灶部位，进而通过诱导肌成纤维细胞凋亡，减少肺间质内细胞外基质沉积，逆转肺部纤维化进程，最终修复IPF患者的肺泡功能。同时，移植MSCs内积累的AuPS可以提高其CT成像对比度，能够通过CT成像对移植MSCs进行长达48天的活体实时可视化追踪，有助于阐明移植MSCs治疗IPF的机制(。
 

　　综上，AuPS纳米递送载体可以在不影响MSCs增殖和分化能力的情况下高效递送HGF pDNA至MSCs内并成功表达，并可以通过CT成像有效示踪移植MSCs在IPF小鼠肺部的分布、迁移和归巢等生物学行为。这种集治疗和可视化于一体的工程化MSCs有望作为新型治疗试剂在IPF治疗中应用。
 

　　相关论文Functional Au nanoparticles for engineering and long-term CT imaging tracking of mesenchymal stem cells in idiopathic pulmonary fibrosis treatment发表在期刊《Biomaterials(生物材料)》上。
 

参考来源： 苏州纳米技术与纳米仿生研究所