目前癌症传统的治疗手段，如手术、化疗、放疗等由于毒副作用治疗效果并不理想。有研究发现基因疗法中反义疗法是一种很有前景的癌症治疗方法，其中反义寡脱氧核苷酸（ASODN）可通过Watson-Crick碱基配对直接干扰来源于**细胞的靶RNA的一系列生物学事件，进而发挥抗**治疗作用。据此科研团队成功配制了一种新型GEL-DGL-FA-ASODN-DCA纳米复合材料，以有效地将基因传递到目标RNA。

文献简述

一般来说，癌细胞过度快速增殖引起局部缺氧是实体瘤的重要特征，缺氧诱导因子-1（HIF-1）是调节氧稳态的核心转录因子，在**血管生成、能量代谢、侵袭和转移等过程中起关键作用。

其中HIF-1α参与多种**信号通路，调节细胞存活，抑制**细胞凋亡，可作为开发癌症治疗药物的分子靶点。之前的研究中基于反义寡核苷酸 (ASODN) 治疗策略引起了广泛关注，ASODN介导的干预是理想方法，其通过将HIF-1αASODN 序列 (5-GCC GGC GCC CTC CAT-3) 与靶mRNA片段竞争性结合来操纵靶基因表达，这会导致RNase-H介导的靶 mRNA 切割或转录抑制。

然而，HIF-1αASODN片段在体内具有非特异性，会引起毒副作用，需要开发具有靶向特异性、细胞内化和高效溶酶体逃逸能力等优秀基因传递载体。

有研究表明阳离子聚合物，如聚乙烯亚胺 (PEI) 和聚酰胺胺 (PAMAM)，是理想的基因传递载体，具有低免疫反应且易于装饰。但其具有高细胞毒性和低生物相容性使得应用受到了阻碍，而以聚赖氨酸（PLL）为结构单元的树枝状聚赖氨酸（DGL）保留了PLL的主要特性，并且结构灵活、生物相容性好、无毒性、可生物降解，其降解产物赖氨酸是人体必需氨基酸，大大降低了载体的毒副作用。

在目前的研究中，DGL已被广泛用作药物和基因的递送载体。且DGL具有大量的正电荷，有利于在合成过程中与带负电荷的ASODN发生静电引力，形成稳定的复合物。这使得将ASODN转运至细胞中的靶基因成为可能，实现基因的抗癌功效。

普通DGL的粒径较小，很容易被肾脏排泄和去除，而DGL中赖氨酸的氨基在生理条件下通常已经被质子化，DGL被转运到细胞溶酶体后不能进一步吸收质子，影响并限制载体从溶酶体中逸出。因此，需要优化载体粒径，修饰DGL可逆地阻断DGL的正电荷，实现血液循环时间长、毒性低的效果。

科研人员发现明胶（GEL）是一种具有良好生物相容性和降解性的天然高分子蛋白，广泛用于合成药物载体。可以通过优化各种参数来制备理想尺寸的凝胶纳米粒子。据此科研团队以所需直径的凝胶纳米粒子为内核，在其表面接枝DGL，合成了尺寸范围为150-190 nm的载体。为了增强载体对**细胞的特异性靶向性，进一步用配体叶酸（FA）修饰DGL，从而通过FA受体介导的内吞作用有效实现细胞内化。

另外为了提高溶酶体逃逸的能力，使用各种配体对DGL进行了化学修饰。1, 2-二羧酸-环己烯酸酐 (DCA) 是一种小分子酸酐常用于修饰大分子。本研究中，DCA 作为另一种配体来修饰 DGL 上的氨基。此外，DCA引入的羧基使DGL携带足够的负电荷，避免了血液成分的聚集，降低了毒副作用。

结论

综上科研团队成功制备了新型负载HIF-1αASODN的纳米复合材料，并将其表征为基因传递系统。在GEL-DGL-FA-ASODN-DCA 纳米复合材料中引入明胶核心提供了170-192nm的所需尺寸范围，以延长血液循环时间并增强渗透性和保留效果。FA和DCA依次与DGL缀合以提高对**的特异性并从溶酶体中逃脱。外源性HIF-1αASODN与靶RNA的相互作用也大大抑制了**的生长。

本文涉及的科研材料

GEL-DGL-FA 明胶-聚赖氨酸-叶酸

http://www.xarxbio.com/pro/pro-42997.html

DGL-G5 树枝状多聚赖氨酸

http://www.xarxbio.com/pro/pro-42998.html

Fmoc-NH2-PEG-COOH 苏氨酸磷酸苄酯-氨基-聚乙二醇-羧基

http://www.xarxbio.com/pro/pro-42999.html

FA-PEG-COOH 叶酸-聚乙二醇-羧基

http://www.xarxbio.com/pro/pro-1037.html

Cy5.5-NHS 花菁染料Cy5.5偶联活性酯

http://www.xarxbio.com/pro/pro-32238.html

DAPI染色剂

http://www.xarxbio.com/pro/pro-4993.html

MTT-3-(4,5-二甲基-2-噻唑基)-2,5-二苯基溴化四唑

http://www.xarxbio.com/pro/pro-37294.html

Lyso-Tracker Green-溶酶体绿色荧光探针

http://www.xarxbio.com/pro/pro-37295.html

本文涉及的科研定制技术

PEG衍生物定制

http://www.xarxbio.com/pro/proc-383.html

纳米载体定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-558-513.html

纳米载药定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/proc-517.html

聚合物纳米胶束定制

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39597.html

荧光染料标记

http://www.xarxbio.com/pro/proc-445.html

荧光探针定制

http://www.xarxbio.com/pro/pro-40564.html

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