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肽核酸纳米递送技术

作者:科肽生物发表时间:2022-09-05浏览量:338

在过去的三十年中,肽核酸已被广泛应用于化学和生物领域。与其他寡核苷酸化学相比,肽核酸具有优越的生物物理特性,因而具有巨大的潜力。然而,对于治疗应用,细胞内递送肽核酸仍然是一个挑战。本文综述了肽核酸向细胞内靶点递送的研究进展。此外,我们强调最近的纳米颗粒为基础的策略,有效地提供常规和化学修饰的肽核酸。

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由于 PNA 具有良好的生物物理特性,它们在体外已显示出良好的应用前景,但是由于其有限的细胞摄取,PNA 的更广泛的应用一直难以实现。为了增加摄取,已经测试了各种方法来增加 PNA 在细胞膜上的转运(图2)。Hanvey 等人首先通过向成纤维细胞中显微注射 PNA 来证明 PNA 的反义和抗基因特性[19]。PNA 通过电穿孔在细胞内传递,用于调节选择性剪接和诱导人类 γ 珠蛋白基因。Corey 等人发现 PNA/DNA 复合物的共转染可以导致细胞的显著摄取[44-47]。使用链霉素 O 直接透化细胞增强了对 PNA 的渗透性,这导致了 SupFG1报告基因中基于 PNA 的突变[48]。这些直接递送方法在通过机械或电转导(显微注射,电穿孔和转导)引入时显示 PNA 的生物学活性方面是有用的,但是它们似乎仅限于小规模实验,并且可能不能翻译成临床应用。PNA 传递的另一个有前途的策略涉及与细胞穿透肽的结合(表2)。然而,通过共轭肽传递的 PNA 似乎大部分被包埋在内吞囊泡中,在那里它们被降解或回收到细胞表面: 逃逸到细胞质中并转运到细胞核似乎是有限的[49]。另一方面,一种特殊的方法,使用称为 pHLIP (pH 低插入肽)[50,51]的肽,似乎特别有希望选择性递送到癌细胞。PHLIP 仅在酸性条件下通过 pH 依赖性细胞易位机制进行摄取。这种技术是有希望的,但是仅限于在酸性微环境中传递给细胞[18]。

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自1991年发现以来,PNA 技术已应用于多种生物医学领域。尽管 PNA 在基于核酸的治疗方面已经显示出前景,但是 PNA 的细胞内传递仍然是临床应用中需要解决的主要问题。目前已有多种肽类方法用于 PNA 的细胞内递送,但是这项工作仍然受到毒性和缺乏特异性的阻碍。正因为如此,最近的注意力集中在基于纳米颗粒的递送方法,这提供了有针对性和持续递送的 PNA 为基础的治疗的潜力。PLGA 和 PBAE: PLGA 纳米颗粒已被证明可以将 PNA 递送到细胞的细胞质和细胞核中,从而使 PNA 能够进行抗原和基因编辑。此外,PLGA 和 PBAE: PLGA 纳米粒子在小鼠多次全身注射后是无毒的。最近,一些有希望的结果显示,其他传递材料,如沸石和介孔二氧化硅的 PNA 包封。仍然需要进行全面的体内测试来评估这些新材料的毒性特征。因此,我们相信,工程纳米载体,可能装饰与靶向配体,将开辟新的途径诊断和治疗 PNA 的应用。


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此文关键词: 肽核酸纳米递送技术,纳米肽核酸  

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