河北工大邢成芬课题组《Nano Lett.》：基于近红外光响应共轭聚合物纳米粒子的免疫激活抗真菌策略

2022-12-27 来源：高分子科技

致病性真菌感染是一种主要的临床威胁，因为致病性真菌已经发展出抵御机制来逃避先天免疫反应，特别是与巨噬细胞的相互作用。先天免疫是机体防御真菌感染的第一道防线，可以通过巨噬细胞有效清除致病性真菌，而巨噬细胞对致病真菌的识别是是首要步骤。巨噬细胞通过多种模式识别受体（PRRs），识别病原真菌细胞壁上的病原体相关分子模式（PAMPs），随后引发了免疫反应，以消除病原性真菌。然而，病原性真菌已经发展出先天免疫逃避策略来应对巨噬细胞的识别，如具有致密细胞壁的曲霉菌，可以掩蔽一种主要PAMPs的β-葡聚糖，通过限制其在表面的暴露而逃避巨噬细胞的识别。因此，迫切需要开发打破致病性真菌免疫惰性的新策略，通过有效调控病原菌与巨噬细胞的相互作用以消除致病性真菌感染。

图1 近红外光响应的共轭聚合物纳米粒子激活巨噬细胞对病原性真菌免疫反应的示意图

近日，河北工业大学邢成芬教授与温州医科大学聂辰瑶特聘研究员在Nano Letters上发表研究论文，构建了一种近红外光响应的共轭聚合物纳米粒子用于按需激活抗真菌免疫反应以消除细胞内真菌感染（图1）。首先，通过纳米沉淀法将具有近红外吸收的共轭聚合物PDPP与两亲性DSPE-PEG2000-NH₂和DPPC制备成共轭聚合物纳米粒子。随后利用DPPC的热相变特性，将能够破坏真菌细胞壁的抗真菌药物米卡芬净封装在纳米粒子中，最终得到负载药物的共轭聚合物纳米粒子（图2）。在近红外光照射下，这种纳米载体可以快速加热并响应性地释放米卡芬净，在光热破坏和释放的药物的作用下有利于真菌孢子上β-葡聚糖的暴露。一旦作为PAMPs的β-葡聚糖暴露，病原性真菌孢子就可以被巨噬细胞的PRRs识别。随后，细胞内的Ca²⁺-钙调蛋白（Ca²⁺-CaM）信号被激活，从而诱发大量活性氧（ROS）的产生，继而通过LC3相关吞噬（LAP）途径来消除真菌孢子。两个体外和体内数据均表明，纳米粒子在近红外光照射下对消除细胞内真菌感染和抗炎具有显著的效果。该研究的意义在于，这种基于光热响应性共轭聚合物纳米粒子的远程调控方式，为按需激活免疫反应的抗真菌治疗提供了新的途径，也为真菌感染引起的早期肺炎提供了一种新的治疗思路。

图2 近红外光响应的共轭聚合物纳米粒子的表征

河北工业大学博士研究生王紫娟为论文的第一作者，河北工业大学邢成芬教授和温州医科大学的聂辰瑶为论文的通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金以及河北省自然科学基金支持。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c04484

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（责任编辑：xu）

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