寡聚精氨酸修饰膜穿透肽M-lycotoxin提升微凝聚体介导的胞内抗体递送效率

本研究针对生物大分子胞内递送需求，开发了基于多糖-穿膜肽偶联物的凝聚体递送系统。研究人员通过向M-lycotoxin穿膜肽引入2-8个精氨酸残基，显著增强了其与细胞膜相互作用，成功实现Alexa Fluor488标记IgG抗体的高效递送。该优化系统在含血清培养基中数分钟即可完成胞质分布，同时将抗体和pullulan-peptide偶联物用量降低，为抗体药物胞内递送提供了新策略。

　　

在生物医药领域，如何将治疗性抗体高效递送至细胞内一直是重大挑战。传统方法往往面临递送效率低、细胞毒性大、血清环境不兼容等问题。虽然病毒载体和纳米颗粒等技术取得进展，但操作复杂性和成本限制其广泛应用。基于生物分子相分离形成的凝聚体(coacervate)因其能自发浓缩生物大分子并可控释放，成为新兴递送平台。

研究人员开发了创新性的pullulan（支链淀粉）-穿膜肽偶联物系统，利用L17E和M-lycotoxin等膜穿透肽(MPP)的特性，实现IgG抗体直接跨膜递送。前期工作已证明该系统能在含血清培养基中数分钟内完成抗体胞质分布，但存在所需抗体和载体用量较大的局限。为突破这一瓶颈，研究聚焦于优化穿膜肽结构，通过引入带正电荷的精氨酸残基增强其与细胞膜相互作用。

研究采用pullulan与修饰不同数量精氨酸(2-8个)的M-lycotoxin构建偶联物，通过荧光标记(Alexa Fluor⁴⁸⁸)IgG形成微凝聚体。关键技术包括：1）多肽-多糖偶联物合成与表征；2）凝聚体形成与抗体负载效率检测；3）流式细胞术和共聚焦显微镜评估胞内递送效率；4）血清稳定性实验。

《精氨酸数量对递送效率的影响》
通过系统比较不同精氨酸数量的偶联物，发现增加精氨酸残基显著提升抗体胞内递送效率。其中含6个精氨酸的变体在保持>90%细胞存活率下，递送效率较原始M-lycotoxin提高2.3倍。

《用量优化与血清兼容性》
优化后的系统使所需抗体浓度降低至原用量的1/3，pullulan-peptide偶联物用量减少40%。在含10%胎牛血清培养基中仍保持高效递送，突破血清抑制效应的技术瓶颈。

《机制探究》
圆二色谱和表面等离子共振分析显示，精氨酸修饰增强穿膜肽与磷脂双层的结合能力，同时维持其α-螺旋结构。荧光能量共振转移(FRET)证实精氨酸促进凝聚体-膜融合过程。

该研究创新性地通过精氨酸修饰策略优化穿膜肽性能，建立高效、低耗的抗体胞内递送平台。相较于现有技术，该系统具有操作简便、血清兼容、快速起效等优势，为抗体药物开发和胞内靶向治疗提供新工具。特别是对需要快速阻断胞内靶点的治疗场景（如病毒感染、肿瘤信号通路干预）具有重要应用价值。研究结果发表于《Bioconjugate Chemistry》，为生物大分子递送领域的技术创新提供了新思路。