DSPE-PEG-Ald功能化納米膠束的構(gòu)建及其在膿毒癥*菌肽遞送中的應(yīng)用探索

鏈接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5667346/

作者：李元花，樸恩智，嘉熙民，崔俊赫，東熙娜，裴鐘燮

摘要：

盡管對膿毒癥發(fā)病機(jī)制的分子機(jī)制進(jìn)行了深入研究，但膿毒癥的許多方面仍未得到解決；這阻礙了適當(dāng)*方法的開發(fā)。在本研究中，我們開發(fā)了一種生物納米藥物，其中含有陽離子*菌十肽 KSLW (KKVVFWVKFK)，它與生物相容性和可生物降解的聚乙二醇化磷脂膠束 (PLM) 自締合，并分析了其*膿毒癥的功效。KSLW 用聚乙二醇 (PEG)-醛修飾或與二硬脂酰磷脂酰乙醇胺 (DSPE)-PEG-醛結(jié)合。我們比較了 PEG-KSLW 和 PLM-KSLW 與未修飾 KSLW在體外和體內(nèi)的*菌和防腐效果。我們發(fā)現(xiàn)，與未修飾的KSLW或PEG-KSLW相比，PLM-KSLW提高了膿毒癥小鼠模型的存活率，且沒有出現(xiàn)不良免疫反應(yīng)，并且能夠抑制脂多糖 (LPS) 誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中嚴(yán)重的血管炎癥反應(yīng)。此外，PLM-KSLW 顯著降低了細(xì)菌數(shù)量并抑制了細(xì)菌生長。我們還發(fā)現(xiàn)了 PLM-KSLW 通過與富含甘氨酸/酪氨酸的閉合蛋白結(jié)構(gòu)域 (OCLN) 結(jié)合，在加強(qiáng)血管屏障完整性方面發(fā)揮了新的作用。我們的結(jié)果表明，PLM-KSLW 比 KSLW 或 PEG-KSLW 具有更有效的*菌作用，這可能是因為它對 OCLN 具有高親和力。此外，PLM-KSLW 有望用于*嚴(yán)重的血管炎癥疾病，包括膿毒癥和感染性休克。

節(jié)選：

結(jié)果和討論

聚乙二醇化是通過增加肽藥物的體循環(huán)時間和提高其在生物體液中的穩(wěn)定性來提高肽藥物*效果的有效方法19-21。基于N-末端α-氨基（pKa=7.6-8.0）和Lys殘基中ε-氨基（pKa=10.0-10.2）23的反應(yīng)性差異，PEG醛（PEG-ALD）或DSPE-PEG醛（DSPE-PEG-ALD）位點(diǎn)在酸性條件下與KSLW的N-末端胺特異性反應(yīng)22。在本研究中，KSLW使用PEG-ALD進(jìn)行改性或與DSPE-PEG-ALD偶聯(lián)。圖1A顯示了KSLW和DSPE-PEG-ALD之間的反應(yīng)，該反應(yīng)在PEG和KSLW的N端胺之間形成仲胺鍵。由于誘導(dǎo)自組裝需要強(qiáng)大的疏水驅(qū)動力，DSPE-PEG的CMC約為1μM，因此KSLW與這些膠束的表面發(fā)生反應(yīng)（圖1B）。通過基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）測量的PEG-KSLW和PLM-KSLW的平均分子質(zhì)量分別為7246.8和5660.2 Da（圖1C），表明PEG-KSLW和PLM-KSLW中的單聚乙二醇化反應(yīng)都是完全的。通過動態(tài)光散射（DLS）測量的PEG-KSLW和PLM-KSLW的平均流體動力學(xué)直徑分別為4.2和20.3 nm（圖1D）。PLM-KSLW的流體動力學(xué)直徑（20.3mm）與之前報道的DSPE-PEG-3000相似。PEG-KSLW和PLM-KSLW的百分比多分散性（%Pd）值分別為23.3%和19.8%。當(dāng)%Pd值<15%26時，均勻性水平被認(rèn)為很高。因此，PLM-KSLW的%Pd值（19.8%）表明其具有相對較好的均勻性。MALDI-TOF MS和DLS的結(jié)果表明，KSLW成功地與DSPE-PEG結(jié)合，并適當(dāng)形成了PLM-KSLW膠束。此外，KSLW在膠束中的載藥量為每毫克膠束248μg（±6），表明載藥量為25%。PLM-KSLW的制備收率為76.8%（±1.9）。PEG-KSLW和PLM-KSLW的體內(nèi)半衰期比KSLW高10倍以上（圖1E）。

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