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中國科學技術(shù)大學生命科學學院教授溫龍平研究組發(fā)現(xiàn)一種短肽，能夠調(diào)控稀土納米材料所導(dǎo)致的細胞自噬行為，從而大大降低納米材料的毒副作用，并提高對腫瘤細胞的殺傷效應(yīng)。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《自然—材料》雜志。

細胞自噬是細胞利用溶酶體降解受損的細胞器、大分子物質(zhì)和長壽命蛋白質(zhì)以維護細胞自穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵細胞生物學過程。該過程與多種重大疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療息息相關(guān)。細胞自噬研究已成為繼細胞凋亡之后又一迅猛發(fā)展的生物學研究領(lǐng)域。

溫龍平小組利用“噬菌體展示”技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了一種短肽RE-1。它能夠與稀土金屬氧化物和稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料結(jié)合，并在其表面形成穩(wěn)定的肽涂層。

小鼠實驗表明，該短肽能夠通過抑制納米顆粒與細胞的相互作用以降低細胞自噬水平，從而屏蔽由于細胞自噬而導(dǎo)致的細胞毒性和組織損傷，提高納米材料的生物安全性。另一方面，該短肽與能夠識別腫瘤的短肽RGD組成復(fù)合肽，進而通過與腫瘤細胞外的整合素相互作用，提高稀土納米材料在腫瘤細胞中的自噬及殺傷效應(yīng)。

業(yè)內(nèi)專家表示，該發(fā)現(xiàn)有望同時實現(xiàn)在正常細胞中屏蔽自噬和在腫瘤細胞中提高自噬以增進化療的目標。

該論文的*作者為溫龍平實驗室的博士生張云嬌。新加坡國立大學等單位的科研人員參與了部分實驗工作。

近幾年的研究表明，吸入或以診療為目的而進入體內(nèi)的許多納米顆粒，可引發(fā)細胞自噬并促使細胞死亡。這種納米顆粒引發(fā)的細胞自噬是一把雙刃劍，一方面其可在正常細胞中引發(fā)毒性，對此應(yīng)加以規(guī)避;另一方面，其在特定細胞中可幫助治療疾病，如增強癌癥的放化療和免疫治療效果，治療神經(jīng)退行性疾病，如帕金森氏癥等。因此，有效地調(diào)控由納米顆粒引發(fā)的自噬效應(yīng)，對納米材料及納米器件的體內(nèi)應(yīng)用將起到巨大的促進作用。