溶瘤病毒仿生矿化的应用2021-10-12 09:01:40
质材料种类较多,目前研究最多的包括磷酸钙、碳酸钙、硅酸钙、氟化钙等,当其进入机体后,可以溶解为无毒离子,从而参与并维持机体正常新陈代谢。基于其具有良好的生物相容性和生物可降解性,现已被广泛应用于生物医学的各个领域。生物矿化是指生物体通过生物大分子(细胞、病毒、有机基质)的参与调控,将溶液中的离子转化为固相矿物的过程。生物矿化不仅是一种生物材料的制备方式,同时也是自然演变过程中形成的一种生物策略。自然界中,许多有机体通过生物矿化来提高对抗外界环境的能力,例如硅藻、软体动物以及一些植物等。一些蛋类因为含有矿化外壳,所以能在外界环境中存放很长一段时间,牙齿、珍珠、贝壳等也因为具有天然的矿化层而起到保护内部结构稳定的作用。受自然界生物矿化的启发,相关研究者利用病毒蛋白上的负电性氨基酸静电吸附二价钙离子,通过钙离子与磷酸根之间的共沉淀作用在病毒表面形成钙质矿化层,保护病毒表面蛋白,使其结构不受温度和电解质变化的影响,当其通过尾静脉注射到荷瘤小鼠体内时,能够显著减轻肝毒性,同时逃避机体免疫应答,到达肿瘤部位时,肿瘤微酸环境会使病毒表面矿化层溶解从而释放病毒,使其发挥肿瘤杀伤作用。
在此基础上,创新性地构建了一种包被有碳酸钙/锰人工外壳的功能性溶瘤腺病毒复合纳米体系,该溶瘤病毒药物平台能保护病毒逃避机体的免疫监视作用,高效地富集在肿瘤部位,当其到达肿瘤周围的微酸性环境中时,碳酸钙/锰外壳会溶解,释放Ca2+和Mn2+,破坏适宜肿瘤生长的酸性环境;释放出的 Mn2+能够实现较好的磁共振成像作用,还能够分解肿瘤组织中的H2O2产生氧气,改善肿瘤微环境中的乏氧情况,增强病毒的复制能力;产生的氧气还会提高肿瘤组织的HbO2浓度,获得较好的光声成像作用。因此该新型溶瘤病毒药物平台在荷瘤小鼠活体示踪以及抗肿瘤方面均发挥着重要的价值。
出自《溶瘤病毒疗法的研究现状与展望》作者李雪,黄利利,谢海燕。
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