LL37-CpG纳米颗粒多价共组装体：通过激活多重细胞内化途径增强免疫应答

为解决抗菌肽LL37如何增强核酸介导的免疫应答这一关键问题，研究人员开展了LL37与CpG ODN共组装纳米颗粒（L/C NPs）的系统研究。通过电荷比例调控构建了尺寸和电位可控的非晶态纳米颗粒，发现其通过巨胞饮作用和膜穿透双重途径显著提升CpG的细胞摄取效率，并证实其通过溶酶体TLR9通路使TNF-α分泌提升3.5倍。该研究为疫苗佐剂设计和免疫调控提供了新策略。

　　

在免疫治疗领域，如何高效递送核酸分子并激活特异性免疫应答一直是重大挑战。作为人体内唯一的cathelicidin家族抗菌肽，LL37被发现与多种慢性炎症性疾病密切相关，但其调控核酸免疫活性的分子机制尚未完全阐明。特别是在单链核酸（如临床常用的CpG佐剂）的免疫激活方面，传统理论认为只有双链核酸能形成液晶态复合物激活Toll样受体（TLR），这显然无法解释LL37对单链CpG的增效现象。

为解决这一科学问题，国内研究人员在《Materials Today Bio》发表了创新性研究。团队通过精确调控LL37与CpG ODN 2007的电荷比例（L/C ratio），成功构建了尺寸从44.3nm到252nm可调、zeta电位从-28.6mV到+12.1mV可控的非晶态纳米颗粒（L/C NPs）。这些纳米颗粒展现出三大突破性特征：15秒内快速自组装、99%以上的超高包封率，以及DNase I酶解保护能力。研究首次揭示L/C NPs通过硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）和清道夫受体（SRs）介导的巨胞饮作用进入细胞，同时保留LL37的膜穿透功能，使CpG摄取效率提升5.4倍。更关键的是，研究人员通过共聚焦成像和流式细胞术证实，这些纳米颗粒能高效靶向溶酶体，与TLR9相互作用后引发TNF-α分泌量较游离CpG提高3.5倍以上。

研究采用了多项关键技术：动态光散射（DLS）和原子力显微镜（AFM）表征纳米颗粒物理特性；同步辐射小角X射线散射（SAXS）分析组装结构；荧光标记示踪技术结合流式细胞术定量细胞摄取；特异性抑制剂（如EIPA、BafA1等）阻断特定通路；TLR9 siRNA基因沉默验证靶点依赖性；以及ELISA和qPCR检测免疫应答强度。

在结果部分，"Self-assembled LL37-CpG NPs with tunable size and zeta potential"章节显示，当L/C电荷比为4时，纳米颗粒直径约110nm，电位+12.1mV，且能完全保护CpG免受DNase I降解。"Enhanced cellular internalization"部分通过时间动力学曲线证明，L/C NPs在20分钟内完成主要内化过程，速度远超游离CpG。"Receptor-mediated macropinocytosis"机制研究则发现，硫酸乙酰肝素抑制剂可使NPs摄取降低60%，而巨胞饮抑制剂EIPA能抑制75%内化。"Lysosomal TLR9 activation"实验证实，BafA1处理使TNF-α表达下降80%，TLR9 siRNA转染则完全阻断免疫激活。

讨论部分强调，该研究突破了传统"液晶态复合物"理论的局限，提出多价相互作用驱动的非晶态组装新机制。从转化医学角度看，L/C NPs的血清稳定性问题（如LC4在血清中粒径增至1μm）提示未来需优化表面修饰策略。值得注意的是，虽然LL37-dsDNA复合物通过结晶排列激活TLR9，但L/C NPs证明单链核酸同样能通过精确组装产生更强免疫刺激，这为疫苗佐剂开发提供了新思路。

该研究的核心价值在于：首次阐明LL37增强单链核酸免疫活性的非晶体组装机制；建立电荷比例精确调控纳米颗粒特性的通用方法；开发出比传统CpG递送系统更高效的免疫激活平台。这些发现不仅深化了对天然免疫调控的认识，也为设计针对传染病、肿瘤和自身免疫性疾病的核酸疫苗开辟了新途径。