北京皮肤病正规医院 http://pf.39.net/bdfyy/bdfjc/180416/6171978.html近年来，纳米技术广泛应用于疾病的诊断与治疗，尤其是金纳米粒（Goldnanoparticles，GNPs），在生物医药领域表现出巨大的应用前景。然而，当纳米粒进入生命体后，不可避免地与生理环境中的生物分子相结合。通过静电、疏水、范德华力等作用力，纳米粒在几分钟内即可吸附环境中的蛋白质分子并形成“蛋白冠”（Proteincorona，PC）。PC的形成赋予纳米材料新的生物学特征，带有PC的纳米粒也成为真正被生物体内环境所“识别”的形式，并最终影响纳米粒的生物效应。PC的形成是一个动态竞争的复杂过程，与纳米粒所处的生理环境以及其自身的性质密切相关。最先结合在纳米粒表面的亲和力低、含量高的蛋白质将逐步被亲和力高、含量低的蛋白质替代，这种动态的交换过程对纳米粒在细胞和组织内的行为有重要影响。通过对GNPs表面PC的形成和组成的调控，有望改写GNPs的表面化学，在体内赋予它们新的生物学特征，并最终改变它们的功能和生物学行为。
中国药科大学丁娅课题组针对GNPs表面PC形成现象，综述了生理环境和GNPs的理化性质对PC中的蛋白数量、PC厚度和蛋白组成的影响，以及PC对GNPs体内生物学效应的调控，包括细胞摄取、生物分布和肿瘤靶向能力。重要结论归纳如下：
（1）GNPs表面PC的形成主要取决于所处的生物介质与纳米粒本身性质。不同的生理环境（肺、肠、血等）、细胞种类、细胞培养液，以及纳米粒的尺寸、形态和表面电荷、化学性质均影响PC的组成。其中，GNPs的尺寸主要影响PC的厚度、层数（大尺寸的粒子，PC厚度大、层数多）和蛋白的构型（小尺寸、曲率大的粒子，吸附蛋白的构型改变大），而GNPs的形状则对PC的蛋白数量和组成的影响较大。尺寸相同时，表面积大的金纳米星（GNSs）吸附更多数量的蛋白；形状相同时，小尺寸的GNSs吸附更多种类的蛋白。GNPs的表面电荷主要影响PC中的蛋白含量，表面的疏水性则主要影响PC的组成（如疏水性增加，载脂蛋白、免疫球蛋白含量减少，补体蛋白含量增加）。此外，PC的蛋白含量和组成还随着温孵时间和温度的变化而变。
（2）PC对GNPs细胞摄取行为的调控：通常，GNPs表面形成蛋白冠后尺寸变大、电位变负，与细胞膜的相互作用减弱，导致细胞摄取率降低。然而，其摄取行为并非完全由尺寸和表面电荷决定，还与PC的组成有关。有研究发现，GNPs摄取率与补体蛋白、载脂蛋白和凝血蛋白的含量呈现正相关，而与免疫球蛋白的含量呈现负相关；PC还可以通过促使纳米粒聚集，或者与细胞膜上受体作用，提高GNPs的细胞摄取率。
（3）PC对GNPs体内生物分布的调控：作为外来异物，通过静脉注射进入体内的GNPs被网状内皮系统（RES）吞噬后，主要分布在肝、脾、肺和淋巴结等部位。PC中的调理蛋白（如免疫球蛋白和补体因子）促进吞噬细胞对GNPs的吞噬作用，导致肝部的累积和滞留。相反，PC中的反调理蛋白（如白蛋白和载脂蛋白）则能延长GNPs的血液循环半衰期，提高GNPs在其它器官和组织的分布。此外，特定的载脂蛋白吸附可增强GNPs穿透血脑屏障的能力，提高在脑部的纳米粒分布。
（4）PC对GNPs肿瘤靶向能力的调控：（a）基于上述反调理蛋白的反调理作用，在GNPs修饰特定反调理蛋白（如丛生蛋白）可延长GNPs的血液循环半衰期，提高GNPs经过肿瘤并发生滞留的几率，即肿瘤靶向性。（b）有观点认为PC的形成会掩蔽GNPs表面靶向配体的功能，导致靶向能力丧失。对GNPs尺寸、形态和表面性质的调控，降低PC的厚度可降低其对肿瘤靶向的影响。（c）PC对不同靶向配体的影响能力也不相同，小的靶向分子（如cRGD）更容易受到PC的影响。因此，选择合适的靶向配体对提高药物递送系统的生物选择性也至关重要。
基于以上分析和归纳，可见对GNPs表面PC的调控可改变和控制GNPs在体内的命运。目前此领域研究的相关机制仍需进一步深入，提高纳米材料在生物医药领域应用的精准度。
相关内容发表在Adv.HealthcareMater.(DOI:10./adhm.)上。
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