張強(qiáng)、何冰團(tuán)隊(duì)揭示金納米粒跨上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)路徑及其與Wnt/β-catenin 信號(hào)的相關(guān)性

2021年10月21日，北京大學(xué)藥學(xué)院張強(qiáng)、何冰團(tuán)隊(duì)在ACSNano發(fā)表了有關(guān)納米藥物轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的最新研究成果：納米-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)揭示金納米粒跨上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)路徑及其與Wnt/β-catenin 信號(hào)的相關(guān)性(Nanoprotein interaction atlas reveals the transport pathway of gold nanoparticles across epithelium and its association with Wnt/β-catenin signaling)。

納米技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于藥物的研究與開(kāi)發(fā)，相比于傳統(tǒng)藥物制劑，納米藥物能夠顯著提升藥物的溶出、吸收，并改變藥物分子原有的體內(nèi)分布和靶向特征，增強(qiáng)治療功效。藥物在其遞送過(guò)程中會(huì)受到機(jī)體內(nèi)大量不同蛋白分子的影響，微觀尺度上的納米-蛋白相互作用不僅介導(dǎo)藥物遞送過(guò)程，而且會(huì)影響納米用藥安全，因此，在分子層面闡明該相互作用機(jī)制具有十分重要的意義與價(jià)值。

該研究以不同粒徑的金納米粒作為納米藥物模型，探索制劑在跨上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的納米-蛋白相互作用機(jī)制。研究引入了納米系統(tǒng)生物學(xué)策略，通過(guò)同時(shí)提取、分析并鑒定納米粒在跨上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中形成的顆粒表面花冠蛋白吸附，以及納米轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程誘導(dǎo)的細(xì)胞蛋白表達(dá)變化，建立并繪制了同時(shí)基于直接和間接相互作用的納米-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)。該研究揭示了內(nèi)吞囊泡/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/高爾基體/分泌囊泡通路在納米粒跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的主導(dǎo)作用；同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)了納米轉(zhuǎn)運(yùn)和Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的相關(guān)性：不同粒徑的納米粒能差異化的誘導(dǎo)Wnt/β-catenin 信號(hào)的激活，Wnt信號(hào)通路反過(guò)來(lái)也通過(guò)外泌體調(diào)控納米粒的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。該研究在分子水平上闡釋了當(dāng)前研發(fā)過(guò)程中大粒徑納米粒跨上皮細(xì)胞吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)效率低的原因，為納米藥物跨上皮屏障研究提供了一種新的調(diào)控策略，并為口服藥物遞送提供了新思路。