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  2019年7月23號(hào)，《美國化學(xué)會(huì)納米》雜志（ACS Nano）以Chain length- and saturation-tuned mechanics of fluid nanovesicles direct tumor delivery為題，封面報(bào)道了中國科學(xué)院上海藥物研究所、上海中醫(yī)藥大學(xué)和北京大學(xué)合作的最新研究成果，該研究為理解小單層囊泡（SUV）的生物學(xué)行為，以及理性化設(shè)計(jì)脂質(zhì)體藥物遞送系統(tǒng)提供了新視角和新思路。

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  生物體中普遍存在的SUV在各種生命過程中起著關(guān)鍵的信息傳遞和物質(zhì)交換的作用。雖然已知SUV的機(jī)械性能對(duì)其體內(nèi)的生物學(xué)行為和功能具有重要的調(diào)節(jié)作用，但其具體機(jī)制尚不清楚。

  上海藥物所甘勇研究員、上海中醫(yī)藥大學(xué)王瑞教授和北京大學(xué)易新特聘研究員團(tuán)隊(duì)結(jié)合理論建模和實(shí)驗(yàn)研究探討了磷脂的碳鏈長度和不飽和度對(duì)SUV力學(xué)行為的影響。發(fā)現(xiàn)磷脂鏈長和飽和度決定著SUV的機(jī)械性能：隨著鏈長的增加，SUV的剛度增加；隨著不飽和度的增加，SUV的剛度減小；從而影響SUV的變形能力，并可能影響其體內(nèi)運(yùn)輸過程。

  基于以上結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)選擇具有低、中、高剛度的SUV脂質(zhì)體考察其抗腫瘤藥物遞送的能力。發(fā)現(xiàn)具有中等剛度的脂質(zhì)體表現(xiàn)出最優(yōu)的腫瘤間質(zhì)（ECM）擴(kuò)散、模擬腫瘤多細(xì)胞球（MCS）滲透和滯留的能力，具有最優(yōu)的抗腫瘤效果。而剛度最大的脂質(zhì)體因具有優(yōu)異的細(xì)胞內(nèi)化能力，具有中等的腫瘤遞送能力。通過高分辨顯微鏡觀測(cè)到具有中等剛度的脂質(zhì)體能夠在MCS中轉(zhuǎn)變成“類棒狀”，從而具有“旋轉(zhuǎn)-跳躍”的能力，加速其中腫瘤組織中的滲透。而較軟的脂質(zhì)體則形變?yōu)椴灰?guī)則狀，與腫瘤纖維間質(zhì)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附從而影響其滲透。該項(xiàng)研究結(jié)果繪制出具有不同碳鏈長度、不飽和度和剛度的SUV的詳細(xì)力學(xué)性能，可為理解SUV的生物學(xué)功能提供新線索，并提出脂質(zhì)體力學(xué)性能可能是改善藥物遞送能力的設(shè)計(jì)參數(shù)。這些發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家們利用物理屬性（如形狀、力學(xué)性能等）設(shè)計(jì)高效的藥物載體。

  據(jù)悉，甘勇研究員及合作團(tuán)隊(duì)近年來在藥物載體高效遞送的物理藥劑學(xué)研究方面取得了諸多成果。如：發(fā)現(xiàn)棒狀粒子特有的“旋轉(zhuǎn)-跳躍”運(yùn)動(dòng)方式能促進(jìn)其在網(wǎng)格狀黏蛋白液體內(nèi)的擴(kuò)散速度；發(fā)現(xiàn)剛度適中的顆粒具有適宜的變形能力，易于穿越生物凝膠、細(xì)胞膜等多重屏障；提出了用相變溫度調(diào)控脂質(zhì)體剛度并進(jìn)一步影響其在生物凝膠中擴(kuò)散的思想。相關(guān)成果陸續(xù)發(fā)表于PNAS 12, 5362 (2019)；Nature Communications 9, 2607 (2018)；Nano Letters 16, 7176 (2016)；Journal of the Mechanics and Physics of Solids 112, 431 (2018)等雜志。

  該研究工作是在上海藥物所甘勇研究員、上海中醫(yī)藥大學(xué)王瑞教授和北京大學(xué)易新研究員的指導(dǎo)下，由碩士生代卓和俞淼榮博士等人協(xié)作完成。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的資助。國家納米中心施興華研究員團(tuán)隊(duì)給予了有益的討論和幫助。來自上海交通大學(xué)和國家蛋白質(zhì)中心的研究人員以多種方式提供了支持和幫助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b01181