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電子科技大學生命科學與技術學院劉貽堯教授團隊構建鐵氧化物立方體納米信標用于腫瘤HSP90α mRNA的檢測、調控以及增強MR成像

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  • 投稿時間:2019-09-06
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近年來安徽11选5基本走势图,構建基于反義寡核苷酸的納米探針用于檢測和調節腫瘤相關基因的表達水平,被認為是一種具有前景的腫瘤診斷與治療途徑。然而安徽11选5基本走势图,在復雜的生理環境中,如何提高納米體系的穩定性、生物安全性以及保護反義寡核苷酸免受核酸酶降解的能力,是目前亟待解決的問題。近日,電子科技大學生命科學與技術學院劉貽堯教授團隊在生物醫學1區期刊《Theranostics》(2018 IF:8.063)上發表論文安徽11选5基本走势图,報道了一種以鐵氧化物納米立方體為內核,表面修飾樹狀大分子及三嵌段聚合物的納米體系安徽11选5基本走势图,用于遞送能夠特異性識別HSP90αmRNA的分子信標(HSP90-MB)進入細胞,并在活體腫瘤模型中增強T2加權MR成像。

熱休克蛋白(HSP)是一類分子伴侶安徽11选5基本走势图,能夠幫助細胞中錯誤折疊的蛋白質恢復天然構象安徽11选5基本走势图,從而保護細胞免遭外界環境的傷害。然而,惡性腫瘤細胞高表達某些HSP,如HSP70安徽11选5基本走势图、HSP90等,抑制細胞衰老和凋亡途徑、穩定溶酶體并促進自噬,從而抵抗多種治療手段。有研究表明,抑制HSP90能夠使腫瘤細胞恢復對化療藥物的敏感性,也能夠促進腫瘤干細胞的凋亡。因此,對HSP90表達水平的實時檢測與調控,對于腫瘤診斷與治療具有重要的意義安徽11选5基本走势图。目前安徽11选5基本走势图,研究HSP90表達水平普遍采用qRT-PCR以及微陣列分析,揭示的僅僅是大量細胞的裂解液中該基因的平均表達水平安徽11选5基本走势图,而不是單個活細胞中的實時表達水平。

在此項研究中,研究人員設計并合成了能特異性識別HSP90α mRNA的發夾狀寡核苷酸分子信標熒光探針,并以超順磁性鐵氧化物納米立方體為內核,表面修飾第四代PAMAM樹狀大分子陽離子聚合物(G4 PAMAM)以裝載分子信標,并在粒子表面修飾三嵌段聚合物Pluronic P123以提高粒子的穩定性及生物相容性(IPP/MB)。細胞水平研究表明,IPP/MB納米信標能夠被多種細胞攝取,并僅在過高表達HSP90的腫瘤細胞中檢測到熒光恢復,從而能將其與正常細胞區分開來。隨著分子信標與目標mRNA形成雜合雙鏈,目標基因表達在mRNA水平及蛋白水平上受到抑制安徽11选5基本走势图,對腫瘤的化療及過高熱治療具有積極意義。

此外,本研究還發現,G4 PAMAM及Pluronic P123修飾安徽11选5基本走势图,能夠顯著增強鐵氧化物納米立方體的橫向弛豫效能(r2),并降低其縱向弛豫效能(r1)安徽11选5基本走势图,從而顯著增加了納米信標在MR T2-加權成像能力(r2/r1)。動物實驗表明,IPP/MB納米信標能夠通過尾靜脈注射途徑給藥,到達并滯留在腫瘤部位,實現T2增強MR成像。

IPP/MB納米信標在細胞、血液及活體水平上均表現出良好的生物相容性,能夠安全高效地遞送寡核苷酸分子信標進入細胞,檢測并下調腫瘤細胞中HSP90的表達水平;并有望作為一種T2成像造影劑用于腫瘤的MRI診斷。IPP/MB納米信標為未來臨床上實現多尺度診斷及基因增敏化療及熱療提供了新的思路安徽11选5基本走势图。

電子科技大學生命科學與技術學院劉貽堯教授為文章的通訊作者,課題組博士生陳中原為文章的第一作者安徽11选5基本走势图,電子科技大學生命科學與技術學院為第一作者單位。

參考文獻:

Zhongyuan Chen, Yueting Peng, Xiaoxue Xie, Yi Feng, Tingting Li, Shun Li, Xiang Qin, HongYang, Chunhui Wu, Chuan Zheng, Jie Zhu, Fengming You, Yiyao Liu. Dendrimer-Functionalized SuperparamagneticNanobeacons for Real-Time Detection and Depletion ofHSP90αmRNA and MR Imaging. Theranostics. 2019,9(20):5784-5796.

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