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miRNA是一类由内源基因编码的非编码单链RNA分子,它们在动植物中参与转录后基因表达调控。miR-122是一种肝脏特异性的miRNA分子,它能够调节胆固醇、脂肪酸和脂类的代谢。此外更重要的是,它还能与丙肝病毒的基因相互作用,促进病毒在宿主细胞内的复制。因此,miR-122成为抗丙肝治疗的新靶点。目前抑制miR-122的方法主要有两种,一种是利用反义寡核苷酸(ASO),另一种是小分子抑制剂。但前者面临细胞内如何精确转运与miR-122结合的难题,而后者由于其疏水性,难以进入丙肝病毒宿主细胞。
新加坡国立大学的Shan Q. Yao课题组近日研发出一种新型的纳米药物载体Ant122-MSN,可实现对ASO和小分子抑制剂同时进行“靶向传输”和“控制释放”。该药物载体是基于一种经过特殊合成修饰的介孔硅纳米颗粒(MSN),其核心原理是用对于miR-122有特异性抑制作用的反义寡核苷酸衍生物Ant122修饰载体表面,使其既能发挥对mi-122的抑制作用,又能作为载体的“守门员”而控制载体内药物的释放。除Ant122外,载体表面还用一种叫做PEG-连-PGD的肽链进行修饰。经过上述修饰的载体具有均匀的粒径和适当的孔径大小,能较好地被宿主细胞吸收。实验显示,Ant122-MSN具有如下特点:
(1)在细胞环境内具有高度稳定性和对miR-122的靶向特异性。研究者用特定的酶作用于负载了罗丹明B(RhB)的Ant-122-MSN和其它对照药物载体相比,结果Ant122-MSN中的RhB几乎没有释放(5%),而其它载体负载的RhB释放量达70%。而miR-122的存在则能够使Ant122-MSN中的RhB几乎定量地释放,从而显示了该载体对于miR-122高度的靶向性。
(2)相比于其它纳米载体,Ant122-MSN具有良好的细胞吸收能力和溶酶体逃逸能力。
(3)miR-122对Ant122-MSN释放药物的引发作用与miR-122的浓度正相关。
利用Ant122-MSN的上述特性,研究者将小分子miR-122抑制剂sm122封装在Ant122-MSN载体中,测试其对宿主细胞Hun7中miR-122的抑制能力。结果表明,与单一的Ant122-MSN和单一的sm122相比,Ant122-MSN-sm122复合体对miR-122的抑制活性大大增强,这种增强一是来源于其针对miR-122的靶向作用,二是来源于Ant122和sm122的双重抑制作用。
该成果被发表在《德国应用化学》上。未来这种药物载体渴望用于装载更多种类的小分子药物,实现对一系列疾病的靶向治疗。