细胞膜含有多种脂质,由于缺乏原位控制调节膜组成的方法,人们对于单个脂质生物学功能的了解一直受到阻碍。在这里,我们提出了一种编辑磷脂的策略,磷脂是生物膜中最丰富的脂质。我们的膜编辑器基于细菌磷脂酶 D (PLD),它通过水或外源醇对磷脂酰胆碱进行水解或转磷脂酰化来交换磷脂头部基团。利用哺乳动物细胞中活性依赖性的定向酶进化,我们开发并从结构上表征了一个“超级PLD”家族,其活性比野生型 PLD 高 100 倍。我们证明了超级PLD 在活细胞中特定细胞器膜内光遗传学编辑磷脂以及体外生物催化合成天然和非天然设计磷脂的实用性。除了超级PLD之外,哺乳动物细胞中基于活动的定向酶进化是一种可推广的方法,可以设计出额外的化学酶生物分子编辑器。
由于许多疾病与局部炎症增加有关,因此将药物引导到发炎部位可能是一种有力的治疗策略。发炎的内皮细胞的常见特征之一是调节血管细胞粘附分子– 1(VCAM-1)。在这里,利用非常晚期的抗原– 4(VLA-4)(VLA-4)和VCAM-1之间的特定亲和力产生能够靶向发炎的仿生纳米颗粒制剂。从遗传改性到组成型表达VLA-4的细胞的质膜被涂在聚合物纳米粒子核上,所得的细胞膜涂层纳米颗粒表现出对对靶细胞的亲和力增强,该靶细胞过度表达VCAM-1的体外VCAM-1。一种模型的抗炎药,地塞米松,封装在纳米成型中,使有效载荷的递送提高到发炎的肺部和体内的明显疗法疗效。总体而言,这项工作利用了生物膜涂层的独特优势,可以使用天然发生的目标配体相互作用来实现额外的靶向特异性。
摘要背景:受自然界的启发,仿生方法已被用于癌症靶向化疗的药物纳米载体。纳米载体被细胞膜包裹,这使它们能够结合天然细胞的功能。综述的关键科学概念:表面用细胞膜改造的纳米载体已成为癌症靶向化疗的迷人材料来源。细胞膜包覆纳米载体 (CMCN) 的一个显着特征是它们除了具有生物相容性外,还包含碳水化合物、蛋白质和脂质。CMCN 能够与肿瘤复杂的生物环境相互作用,因为它们包含其母细胞的信号网络和内在功能。已经研究了许多细胞膜,目的是用膜掩盖纳米载体,并且已经设计出各种肿瘤靶向方法来改善癌症靶向化疗。此外,来自不同细胞来源的膜的多样化结构拓宽了 CMCN 的范围,并提供了一类全新的药物输送系统。综述目的:本综述将描述 CMCN 的制造工艺和不同类型的细胞膜包覆纳米载体药物输送系统的治疗用途,以及解决障碍和未来前景。关键词:纳米载体、细胞膜、癌症、化疗、靶向药物输送
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重量是药物毒性和副作用的敏感指数,还使用电子量表来监测裸鼠体重的变化。每3天称重裸小鼠,并绘制裸鼠重量变化的时间曲线。在上述治疗结束后,用麻醉对裸鼠进行安乐死,然后使用4%多甲醛的组织固定溶液将肿瘤,心脏,肝脏,脾脏,肺,肺和肾脏剥离并固定24小时。收集裸鼠的肿瘤和器官组织,并染色苏木精和曙红(H&E),以观察任何组织病理学变化。收集裸鼠的血液进行血液学和生化分析。使用丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)评估血清肝功能,而肾功能是通过
GEENIE 递送平台是一种专有的带负电荷的工程蛋白分子,它使用螺旋机制通过细胞膜转运。它可以将其有效载荷(包括 CRISPR-Cas9、gRNA 和 DNA 等基因组编辑化合物)直接递送到目标细胞核而不会损害细胞。它可以被编程为识别细胞类型受体,实现对 HER2+ 表达细胞和胶质母细胞瘤等目标的选择性递送。GEENIE 可以穿透哺乳动物细胞的膜(90% 的细胞在一到三个小时内吸收)、耐药细菌、酵母和植物细胞。到目前为止,体外和体内小鼠研究表明,其新颖的进入机制导致无毒性和极低的免疫原性。该平台坚固耐用且可扩展。这种简单的重组蛋白的生产成本不到 1 美元/微克,而病毒递送装置(特别是在基因组医学中)的估计成本为 400 美元/微克。 “在不损害细胞和引发不良免疫反应的情况下,将用于癌症和基因治疗的药物(无论是基因、RNA 还是 CRISPR)输送到细胞膜上仍然是制药行业面临的一个复杂障碍,”在印度和爱尔兰设有办事处的 CyGenica Limited 创始人兼首席执行官 Nusrat Sanghamitra 说道。“我们开创性的 GEENIE 技术是一种分子钻头,它充当纳米机器,穿过细胞膜,以高效、有针对性的方式运送大量货物,没有任何毒性,免疫原性最小。这将彻底改变药物输送方式,并带来更好的患者治疗效果。”
葡萄牙科英布拉大学药学院制药技术系; b REQUIMTE/LAQV,葡萄牙科英布拉大学药学院制药技术组; c 葡萄牙里斯本新大学里斯本新医学院、医学科学院; d 葡萄牙里斯本新大学里斯本医学院医学科学学院毒理基因组学和人类健康、遗传学、肿瘤学和人类毒理学中心;以及英国格拉斯哥思克莱德大学纯粹与应用化学系; f 西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学药理学系、药学和制药技术系、药物研发系、圣地亚哥德孔波斯特拉药学学院和健康研究所 (IDIS)
纳米技术的飞速发展为癌症治疗提供了宝贵的途径。由于具有增强渗透性和滞留效应(EPR效应),16纳米粒子可以通过被动靶向显著积聚在肿瘤组织中,从而提高药物输送效率,有效增强抗肿瘤作用。17-19尽管如此,纳米粒子在肿瘤内的蓄积表现并不令人满意,这归因于体内巨噬细胞的免疫清除。20因此,纳米粒子仍然存在循环不良和靶向性不足的问题。21新策略利用仿生细胞膜包裹的纳米粒子递送系统,具有良好的生物相容性,延长了循环时间,从而提高了抗肿瘤效果。 22,23 细胞膜继承了源细胞的特性,可以包裹在载药人造纳米粒子表面,具有独特的生物学特性。例如,红细胞 (RBC) 膜具有较长的循环时间,23,24
