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在蛋白质治疗中，膜蛋白稳定性差等问题突出。研究人员开展了脂质液晶纳米颗粒承载敏感膜蛋白的研究，发现以六方相脂质纳米颗粒（hexosomes）承载 HMG-CoA 还原酶（HMGR）可提升其稳定性，为降胆固醇疗法等研究提供了方向。
在生命的微观世界里，蛋白质就像一个个精密的 “小机器”，承担着各种重要任务。其中，膜蛋白作为一类特殊的蛋白质，镶嵌在细胞的 “城墙”—— 细胞膜上，参与细胞内外的物质运输、信号传递等关键过程。然而，这些膜蛋白却很 “娇弱”，在水溶液中往往难以稳定存在，这给研究它们的功能以及开发相关的治疗方法带来了极大的挑战。
胆固醇，这个我们既熟悉又陌生的物质，与我们的健康息息相关。适量的胆固醇是维持细胞正常功能所必需的，但当血液中胆固醇，尤其是低密度脂蛋白胆固醇（LDL 胆固醇，俗称 “坏胆固醇” ）过多时，就会像 “小砖块” 一样在血管壁堆积，形成脂肪斑块，增加心脏病和中风的风险。而 HMG-CoA 还原酶（HMGR），作为胆固醇生物合成过程中的关键酶，直接决定着血液中胆固醇的水平，成为了调控胆固醇代谢的关键靶点。
为了攻克膜蛋白研究的难题，更好地了解和调控胆固醇代谢，来自波兰华沙大学（University of Warsaw）的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于脂质液晶纳米颗粒，试图找到一种能够稳定承载敏感膜蛋白的理想平台，进而深入研究膜蛋白的功能和相关治疗策略。
研究人员开展了一系列实验，他们以 HMGR 为研究对象，选用了一种名为六方相纳米颗粒（hexosomes）的脂质液晶纳米颗粒作为载体。hexosomes 由单油酸甘油酯（1-oleoyl-rac-glycerol，GMO）、普朗尼克 F127（Pluronic?F127 ）和聚乙二醇（poly (ethylene glycol)，PEG）组成。在实验过程中，研究人员运用了多种技术方法来探究 hexosomes 对 HMGR 的作用。
在技术方法上，研究人员使用了动态光散射（Dynamic Light Scattering，DLS） 、小角 X 射线散射（Small-Angle X-ray Scattering，SAXS）和冷冻透射电子显微镜（Cryo-Transmission Electron Microscopy，Cryo-TEM）来表征 hexosomes 的结构和粒径变化；采用 UV-Vis 分光光度法和循环伏安法（Cyclic Voltammetry，CV）来监测 HMGR 的活性以及反应过程中 NADPH 浓度的变化。
在研究结果方面，首先是 HMGR 负载 hexosomes 的特性。研究发现，HMGR 在 hexosomes 中的包封效率约为 30%，且在制备后 24 小时内，其包封率保持稳定。SAXS 结果显示，负载 HMGR 后，hexosomes 的晶格参数从 5.5nm 增加到 5.9nm，水通道半径从 2.7nm 增大到 2.9nm ；DLS 和 Cryo-TEM 测量结果表明，负载 HMGR 导致 hexosomes 粒径增大，zeta 电位发生变化，这些都证实了 HMGR 成功被包裹在 hexosomes 中。
其次，通过 UV-Vis 分光光度法监测 HMGR 活性发现，游离的 HMGR 和包裹在 hexosomes 中的 HMGR 都具有催化活性。在催化反应中，NADPH 的吸光度会发生变化，且加入他汀类药物氟伐他汀（fluvastatin）后，酶的催化反应受到抑制，抑制率高达 94 - 97%。与游离的 HMGR 相比，包裹在 hexosomes 中的 HMGR 由于底物扩散较慢，初始反应速度较慢，但在 90 分钟的实验中，其活性能够保持稳定。并且，储存 24 小时和 4 天后，包裹在 hexosomes 中的 HMGR 比游离在溶液中的 HMGR 活性更高，这表明 hexosomes 能够有效稳定 HMGR。
再次，利用循环伏安法监测发现，该方法检测 NADPH 的灵敏度更高，检测限低至7.928×10?8mol/L。在催化反应过程中，HMGR 溶液和包裹在 hexosomes 中的 HMGR 的循环伏安曲线都发生了变化，且底物通过 hexosomes 脂质层扩散到催化位点的速度比在溶液中慢。同样，加入氟伐他汀后，酶的催化电流在 10 分钟内迅速下降，表明其催化活性被抑制。
最后，在研究结论和讨论部分，该研究成功证明了脂质液晶纳米颗粒 hexosomes 可作为承载敏感膜蛋白 HMGR 的理想平台。hexosomes 为 HMGR 提供了适宜的环境，增强了其稳定性，延长了其活性时间。这一研究成果不仅有助于深入了解 HMGR 的功能，还为寻找新的酶抑制剂和激活剂提供了新的途径，有望推动降胆固醇疗法的发展。此外，该研究为脂质纳米颗粒在其他膜蛋白研究和治疗领域的应用奠定了基础，展现了脂质液晶纳米颗粒在生命科学和健康医学领域的巨大潜力。
总之，这项发表在《Journal of Nanobiotechnology》上的研究成果，为膜蛋白研究和胆固醇代谢调控开辟了新的道路，为未来的相关研究和治疗策略提供了重要的理论依据和实践指导，具有深远的意义。
