干扰素γ通过胆固醇代谢调控纳米颗粒靶向性及细胞摄取机制研究

本研究针对纳米药物靶向效率低下的问题，揭示了干扰素γ(IFN-γ)通过上调胆固醇25-羟化酶(CH25H)促进25-羟基胆固醇(25HC)生成，从而显著降低cRGD功能化纳米颗粒对αvβ3整合素受体阳性细胞的靶向性和内吞作用，为肿瘤微环境中的纳米药物递送策略提供了新见解。

　　

在纳米药物递送领域，病毒模拟纳米颗粒因其精准的靶向特性被寄予厚望，但实际应用中仅1%-2.5%的纳米颗粒能到达靶组织。这一困境与肿瘤微环境中高表达的干扰素γ(IFN-γ)密切相关——这种细胞因子已知会破坏病毒的靶向能力，但对其是否影响类似尺寸和表面特性的纳米颗粒仍属未知。

研究人员通过系统研究揭示了IFN-γ对纳米颗粒行为的调控机制。采用cRGD肽修饰的聚合物纳米颗粒(cRGD-pNP)和脂质纳米胶囊(LNC)作为模型，靶向α_vβ₃整合素高表达的肾系膜细胞(rMCs)。实验发现100 IU/mL IFN-γ处理24小时可使靶细胞摄取量降低50%以上，且这种效应呈现典型的"钟形曲线"——浓度过高(1000 IU/mL)或处理时间过长(48小时)反而会逆转抑制效果。

关键技术包括：1）流式细胞术定量不同IFN-γ条件下纳米颗粒内吞效率；2）共聚焦显微镜Z轴扫描确认纳米颗粒胞内定位；3）rMC/HeLa共培养模型评估靶向性改变；4）25HC外源添加实验验证关键代谢物作用。

研究结果显示：

1. 纳米颗粒表征：成功制备粒径90±20 nm的PLGA-PEG聚合物纳米颗粒和75±20 nm的LNC，表面电位-25至-45 mV，稳定性达7天以上。
2. IFN-γ浓度效应：100 IU/mL IFN-γ使cRGD-pNP在rMCs中的摄取量从荧光强度450 a.u.降至200 a.u.，而对照纳米颗粒(MeO-pNP)仅从150 a.u.降至120 a.u.。
3. 跨细胞系验证：在人类真皮微血管内皮细胞(HDMECs)中，IFN-γ使cRGD-LNC靶向优势完全消失，与未修饰LNC的摄取无统计学差异。
4. 共培养实验：IFN-γ处理使rMC/HeLa共培养体系中cRGD-pNP的靶向特异性从3.5倍降至1.8倍。
5. 机制解析：25HC直接处理可模拟IFN-γ效应，使cRGD-pNP摄取降低60%，证实CH25H/25HC通路的核心作用。

讨论部分指出，该发现对肿瘤纳米治疗具有双重意义：一方面解释了为何炎症微环境会降低纳米药物效率——肿瘤组织IFN-γ浓度可达健康组织的10倍；另一方面提示通过调控给药时机(避开IFN-γ分泌高峰)或联合CH25H抑制剂可能提升疗效。值得注意的是，IFN-γ效应具有细胞类型依赖性，在α_vβ₃高表达的rMCs中更为显著，这为个性化纳米治疗方案设计提供了依据。

该研究首次建立"病毒-纳米颗粒靶向调控"的共性机制，论文发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》。除肿瘤外，发现还适用于动脉粥样硬化、肥胖等慢性炎症疾病的靶向治疗，为克服纳米药物临床转化障碍提供了新视角。