蛋白质冠对纳米颗粒细胞摄取的影响已被广泛研究,细胞外囊泡(EVS)作为天然纳米颗粒的生物学行为也可能受到蛋白质冠的影响。
题目:蛋白质电晕增强了细胞外囊泡对免疫细胞的摄取
发表期刊:Journal of Extracellular Vescicles
影响因子: 17337
要充分实现EVS的药物递送价值,需要了解外泌体与血液等体液成分之间的相互作用,这可能会影响EVS的细胞摄取和生物分布。 研究发现,EVS在长距离运输过程中吸附生物体液中的蛋白质,并在其周围形成蛋白质冠,这可能是EVS充分发挥其潜在功能的必要成分。 这导致研究人员将蛋白质冠视为EVS的重要组成部分,而不是在分离和纯化过程中未充分去除的污染物。
肿瘤细胞的生产和标记 **EVS
在这项研究中,作者选择了HCT 116(结肠癌细胞)**EVS进行实验,以分析其蛋白冠组成及其对细胞摄取的影响,并将其与类似大小的脂质体进行比较。 EVS通过尺寸排阻获得,以尽量减少EVS的损坏,EVS用Cy5标记。
EVS 表征
结果表明,EVS具有圆形囊泡状结构,粒径为50-100 nm,DLS和NTA分析结果证实了这一点。 EVS蛋白标志物的分析可以检测出CD81和CD9等典型标志物。 在没有蛋白质冠的情况下,zeta 电位接近中性。 与EVS相比,脂质体的组成简单,不含蛋白质或代谢物。
EVS细胞摄取试验
在阐明了EVS和脂质体的基本特征后,作者利用THP1细胞(单核细胞)、MoDCS细胞(单核细胞**树突状细胞)和HCT 116细胞对EVS细胞进行细胞摄取实验,观察蛋白冠对EVS细胞摄取的影响。 共聚焦激光扫描显微镜结果显示,在脂质体和EVS存在下,细胞的摄取率增加。 囊泡信号在细胞内被检测到,确认它们被细胞吸收。
蛋白冠成分分析
通过LC-MS鉴定蛋白质冠组成与纳米囊泡细胞摄取增强的潜在关联。 从结果可以看出,EVS蛋白冠样品的蛋白浓度为0鉴定出195 mg ml,共鉴定出225种蛋白质,其中免疫球蛋白和补体蛋白丰富。 对于脂质体,蛋白质冠中的补体蛋白丰度不高,载脂蛋白、免疫球蛋白和血清白蛋白丰富。
FC受体阻断试验
由于脂质体和EVS蛋白冠都富含免疫球蛋白,作者研究了THP1细胞中脂质体和EVS的摄取增强是否与FC受体(识别IgGS的FC片段)有关。 在实验中,作者阻断了细胞表面的FC受体,并在4°C下用囊泡孵育了细胞。 结果表明,对于脂质体来说,蛋白冠的存在和FC受体的阻断减少了脂质体与细胞的结合,即脂质体蛋白冠中的免疫球蛋白可能有助于增强细胞摄取。 对于 EVS,在相同条件下未观察到细胞结合减少,即对于 EVS,尽管其蛋白冠中存在 IgG,但它似乎不参与 FC 受体介导的细胞结合,并且没有显示出对 EVS 细胞摄取的影响。
在这项研究中,作者证明了在蛋白质冠存在下脂质体和EVS的细胞摄取增强。 此外,对于脂质体,细胞摄取的增强至少部分与蛋白质冠中的免疫球蛋白有关,但对于EVS,细胞摄取的增强不是通过免疫球蛋白实现的。 这些实验强调了蛋白质冠对纳米颗粒细胞摄取的重要性,这可能是使用EVS作为药物递送载体的关键因素。
外泌体
dietz l, oberländer j, mateos-maroto a, schunke j, fichter m, krämer-albers em, landfester k, mailänder v. uptake of extracellular vesicles into immune cells is enhanced by the protein corona. j extracell vesicles. 2023 dec;12(12):e12399. doi: 10.1002/jev2.12399. pmid: 38124271; pmcid: pmc10733601.