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陈国颂-江明课题组在糖组装体的构筑效应影响巨噬细胞吞噬效率研究中取得突破
2017-10-16 | 【】【关闭

细胞表面由复杂的糖萼所覆盖,其中的糖分子参与细胞间通讯、信号转导等多种生命过程。考虑到复杂的糖结构,采用糖聚合物组装所形成的组装体来模拟糖萼结构是一种实际可行的研究策略。我系陈国颂-江明课题组在此领域已开展多年研究。在前期研究中发现,含糖组装体能够改变巨噬细胞的分型,激活巨噬细胞,并发现组装体形貌对巨噬细胞的吞噬效率有一定影响。

为了探索复杂糖结构对于含糖组装体功能的影响,课题组提出使用含多种糖分子的杂壳胶束策略来更好地模拟糖萼结构,并首次研究了杂壳胶束的构筑效应对于含糖组装体功能的调控。他们使用了具有良好生物相容性和可降解性的聚酯作为聚合物骨架,通过后修饰获得了多种含糖聚酯,并进一步获得了具有不同壳构筑(architecture)的含糖杂壳胶束,主要包括:1. 具有均一壳结构的杂壳胶束(MG),这里胶束表面两种不同的糖分子(甘露糖和半乳糖)均匀分布;2. 由分别修饰有上述两种糖的聚酯获得的链共混杂壳胶束(M/G),这里两聚合物链虽然具有相同的骨架,但会相分离。经过多种实验手段的综合研究,他们发现MG胶束被巨噬细胞摄取的能力要远远大于相分离M/G胶束。 研究表明,这明显区别的根源是,MG在胶束与细胞作用的过程中能同时与细胞表面多个受体结合,而M/G胶束表面因为相分离,只有一种糖分子能参与受体的结合(见图)。换言之, M/G胶束表面的相分离是造成该差异的决定性因素。同时,通过对于含糖聚酯结晶性的研究,他们发现甘露糖和半乳糖虽化学结构差别极小,但前者不明显影响主链聚酯的结晶性,而后者导致聚酯不能结晶,这更促进了链共混胶束M/G中相分离的发生。相关工作已发表在J. Am. Chem. Soc.上 (Libin Wu, Yufei Zhang, Zhen Li, Guang Yang, ZdravkoKochovski, Guosong Chen*, and Ming Jiang. “Sweet” Architecture-Dependent Uptake of Glycocalyx-Mimicking Nanoparticles Based on Biodegradable Aliphatic Polyesters by Macrophages. DOI:10.1021/jacs.7b07768),并被选为ACS Editors' Choice。复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室为第一单位,我系博士生吴利斌为第一作者,陈国颂为通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金委的资助。



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