近日,西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心夏慶友教授團(tuán)隊(duì)與美國塔夫茨大學(xué)David L.Kaplan院士合作,在Acta Biomaterialia(中科院大1區(qū)top雜志)在線發(fā)表了題為“Genetically engineered pH-responsive silk sericin nanospheres with efficient therapeutic effect on ulcerative colitis”的研究論文,報(bào)道了團(tuán)隊(duì)在家蠶種質(zhì)創(chuàng)制素材的創(chuàng)新應(yīng)用方向取得的最新進(jìn)展。
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)在人群中的發(fā)病率逐年增加,現(xiàn)有的藥物如水楊酸和糖皮質(zhì)激素等在臨床應(yīng)用于緩解UC臨床癥狀,但是這些藥物存在溶解性差和副作用大等不理想的治療效果問題,因此需要更為有效的策略用于治療UC。人乳鐵蛋白(rhLF)廣泛存在于人體外分泌腺,且已經(jīng)被證明具有較好的抗炎和提高免疫力的效果,是治療UC潛在的藥用蛋白之一,但是其來源十分有限,且價(jià)格昂貴,直接口服易被降解。
針對(duì)以上問題,團(tuán)隊(duì)充分利用家蠶絲腺生物反應(yīng)器、蠶絲對(duì)蛋白活性的保護(hù),以及蠶絲蛋白的pH響應(yīng)性三大優(yōu)勢,運(yùn)用家蠶種質(zhì)創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)遺傳改良合成rhLF蠶絲的新型家蠶品系,實(shí)現(xiàn)了rhLF蠶絲原料的供給且無需額外添加rhLF,進(jìn)一步開發(fā)了一款口服和靶向型的rhLF絲膠納米微球遞送系統(tǒng)(SS-NS-rhLF)。研究發(fā)現(xiàn):(1)家蠶絲腺能高效合成具有活性的rhLF,實(shí)現(xiàn)功能蛋白的自給自足;(2)通過蠶絲遞送能實(shí)現(xiàn)rhLF有效通過胃腸道避免降解,提高了rhLF的穩(wěn)定性;(3)帶負(fù)電荷的蠶絲微球能與帶正電的炎性結(jié)腸部分特異結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了hLF的靶向遞送并提高了rhLF的攝取效率和生物利用率;(4)口服低劑量rhLF(0.17 mg/mL)的SS-NS-rhLF能有效治療UC小鼠的結(jié)腸炎,且療效與口服高劑量rhLF溶液對(duì)照組(1.0 mg/mL)一致。該研究表明通過家蠶種質(zhì)創(chuàng)制素材所開發(fā)的SS-NS-rhLF是一款具有應(yīng)用潛力的結(jié)腸炎治療系統(tǒng),為拓展家蠶種質(zhì)創(chuàng)制素材的應(yīng)用領(lǐng)域提供了新思路。
西南大學(xué)生物學(xué)研究中心博士畢業(yè)生許勝(現(xiàn)為廣西醫(yī)科大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究中心博士后),碩士畢業(yè)生楊倩倩為論文的共同一作,西南大學(xué)生物學(xué)研究中心夏慶友教授,王峰副教授和美國塔夫茨大學(xué)David L. Kaplan院士為論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目,重慶市自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體科學(xué)基金,NIH等多個(gè)課題的支持。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S174270612200143X
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