DSPE-PEG-Ald功能化纳米胶束的构建及其在脓毒症*菌肽递送中的应用探索

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

作者：李元花，朴恩智，嘉熙民，崔俊赫，东熙娜，裴钟燮

摘要：

尽管对脓毒症发病机制的分子机制进行了深入研究，但脓毒症的许多方面仍未得到解决；这阻碍了适当*方法的开发。在本研究中，我们开发了一种生物纳米药物，其中含有阳离子*菌十肽 KSLW (KKVVFWVKFK)，它与生物相容性和可生物降解的聚乙二醇化磷脂胶束 (PLM) 自缔合，并分析了其*脓毒症的功效。KSLW 用聚乙二醇 (PEG)-醛修饰或与二硬脂酰磷脂酰乙醇胺 (DSPE)-PEG-醛结合。我们比较了 PEG-KSLW 和 PLM-KSLW 与未修饰 KSLW在体外和体内的*菌和防腐效果。我们发现，与未修饰的KSLW或PEG-KSLW相比，PLM-KSLW提高了脓毒症小鼠模型的存活率，且没有出现不良免疫反应，并且能够抑制脂多糖 (LPS) 诱导的人脐静脉内皮细胞中严重的血管炎症反应。此外，PLM-KSLW 显著降低了细菌数量并抑制了细菌生长。我们还发现了 PLM-KSLW 通过与富含甘氨酸/酪氨酸的闭合蛋白结构域 (OCLN) 结合，在加强血管屏障完整性方面发挥了新的作用。我们的结果表明，PLM-KSLW 比 KSLW 或 PEG-KSLW 具有更有效的*菌作用，这可能是因为它对 OCLN 具有高亲和力。此外，PLM-KSLW 有望用于*严重的血管炎症疾病，包括脓毒症和感染性休克。

节选：

结果和讨论

聚乙二醇化是通过增加肽药物的体循环时间和提高其在生物体液中的稳定性来提高肽药物*效果的有效方法19-21。基于N-末端α-氨基（pKa=7.6-8.0）和Lys残基中ε-氨基（pKa=10.0-10.2）23的反应性差异，PEG醛（PEG-ALD）或DSPE-PEG醛（DSPE-PEG-ALD）位点在酸性条件下与KSLW的N-末端胺特异性反应22。在本研究中，KSLW使用PEG-ALD进行改性或与DSPE-PEG-ALD偶联。图1A显示了KSLW和DSPE-PEG-ALD之间的反应，该反应在PEG和KSLW的N端胺之间形成仲胺键。由于诱导自组装需要强大的疏水驱动力，DSPE-PEG的CMC约为1μM，因此KSLW与这些胶束的表面发生反应（图1B）。通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）测量的PEG-KSLW和PLM-KSLW的平均分子质量分别为7246.8和5660.2 Da（图1C），表明PEG-KSLW和PLM-KSLW中的单聚乙二醇化反应都是完全的。通过动态光散射（DLS）测量的PEG-KSLW和PLM-KSLW的平均流体动力学直径分别为4.2和20.3 nm（图1D）。PLM-KSLW的流体动力学直径（20.3mm）与之前报道的DSPE-PEG-3000相似。PEG-KSLW和PLM-KSLW的百分比多分散性（%Pd）值分别为23.3%和19.8%。当%Pd值<15%26时，均匀性水平被认为很高。因此，PLM-KSLW的%Pd值（19.8%）表明其具有相对较好的均匀性。MALDI-TOF MS和DLS的结果表明，KSLW成功地与DSPE-PEG结合，并适当形成了PLM-KSLW胶束。此外，KSLW在胶束中的载药量为每毫克胶束248μg（±6），表明载药量为25%。PLM-KSLW的制备收率为76.8%（±1.9）。PEG-KSLW和PLM-KSLW的体内半衰期比KSLW高10倍以上（图1E）。

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