中科大Nature子刊：一种特殊短肽可调控细胞自噬行为

　　

记者近日从中国科学技术大学获悉，该校生命科学学院教授温龙平研究组发现一种短肽，能够调控稀土纳米材料所导致的细胞自噬行为，从而大大降低纳米材料的毒副作用，并提高对肿瘤细胞的杀伤效应。相关论文日前在线发表于《自然—材料》杂志。
 
细胞自噬是细胞利用溶酶体降解受损的细胞器、大分子物质和长寿命蛋白质以维护细胞自稳态的关键细胞生物学过程。该过程与多种重大疾病的发生、发展及治疗息息相关。细胞自噬研究已成为继细胞凋亡之后又一迅猛发展的生物学研究领域。
 
近几年的研究表明，吸入或以诊疗为目的而进入体内的许多纳米颗粒，可引发细胞自噬并促使细胞死亡。这种纳米颗粒引发的细胞自噬是一把双刃剑，一方面其可在正常细胞中引发毒性，对此应加以规避；另一方面，其在特定细胞中可帮助治疗疾病，如增强癌症的放化疗和免疫治疗效果，治疗神经退行性疾病，如帕金森氏症等。因此，有效地调控由纳米颗粒引发的自噬效应，对纳米材料及纳米器件的体内应用将起到巨大的促进作用。
 
温龙平小组利用“噬菌体展示”技术，发现了一种短肽RE-1。它能够与稀土金属氧化物和稀土上转换发光纳米材料结合，并在其表面形成稳定的肽涂层。
 
小鼠实验表明，该短肽能够通过抑制纳米颗粒与细胞的相互作用以降低细胞自噬水平，从而屏蔽由于细胞自噬而导致的细胞毒性和组织损伤，提高纳米材料的生物安全性。另一方面，该短肽与能够识别肿瘤的短肽RGD组成复合肽，进而通过与肿瘤细胞外的整合素相互作用，提高稀土纳米材料在肿瘤细胞中的自噬及杀伤效应。
 
业内专家表示，该发现有望同时实现在正常细胞中屏蔽自噬和在肿瘤细胞中提高自噬以增进化疗的目标。
 
该论文的第一作者为温龙平实验室的博士生张云娇。新加坡国立大学等单位的科研人员参与了部分实验工作。（来源：中国科学报 杨保国）