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靶向分泌蛋白Cig1-血红素互作的全阶段侵袭性隐球菌病治疗策略研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7
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为解决隐球菌病治疗中多器官感染和生物屏障阻碍药物递送的难题,西南大学医学研究院团队创新性提出以分泌蛋白Cig1为共同靶点,通过其与血红素(Hemin)的相互作用设计靶向脂质体(Hemin Lip)。该研究证实Cig1在隐球菌、感染巨噬细胞及肺脑组织中高表达,Hemin Lip可精准识别并清除胞内外病原体,显著提升治疗效果。该策略为复杂真菌感染提供了新型靶向递送模型,相关成果发表于《Asian Journal of Organic Chemistry》。
隐球菌病是由新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)引起的致命系统性感染,每年导致超65万人死亡。其治疗面临三大难题:真菌荚膜屏障、巨噬细胞内寄生逃逸、血脑屏障(BBB)阻碍药物入脑。传统疗法需针对不同感染阶段设计多重靶向策略,导致药物递送系统(DDS)复杂化。西南大学医学研究院的研究团队独辟蹊径,发现隐球菌分泌的甘露糖蛋白Cig1在病原体表面、感染巨噬细胞及肺脑组织中广泛分布,可作为跨越多屏障的"共同靶点"。通过表面等离子共振(SPR)和分子 docking技术,团队证实血红素(Hemin)与Cig1具有高亲和力(Kd=9.81×10?7 mol/L),据此开发了Hemin修饰的脂质体(Hemin Lip)。
研究采用基因敲除、蛋白质重组、纳米载体构建等关键技术。通过构建cig1Δ突变株验证靶点特异性,利用骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)和bEnd.3细胞建立体外血脑屏障模型,采用小动物活体成像和磁共振成像(MRI)评估靶向效率。
3.1 Cig1作为全阶段感染标志物
免疫荧光显示Cig1在野生型隐球菌表面、感染BMDMs及肺脑血管内皮特异性表达,而cig1Δ突变株中完全缺失,证实其作为跨屏障靶点的可行性。
3.2 纳米递药系统构建
MALDI-TOF-MS证实成功合成DSPE-PEG2k-Hemin偶联物。制备的Hemin Lip/AmB粒径85.6±2 nm,载药量9.3%,48小时缓释60%药物。分子对接揭示Hemin与Cig1的GLY-71和ASP-122形成氢键。
3.3 体外靶向验证
SPR显示Hemin Lip与Cig1结合常数达1.2×10?6 mol/L。共聚焦显微镜观察到Hemin Lip在野生型隐球菌的摄取量是普通脂质体的3.2倍,且能特异性识别感染BMDMs。
3.4 体内靶向特性
DiR标记实验显示Hemin Lip在感染小鼠肺脑中的蓄积量较对照组高4.8倍。CLSM证实其可穿越BBB,与病灶区Cig1共定位。
3.5 治疗效能突破
Hemin Lip/AmB使感染小鼠生存率提升至80%,肺脑真菌载量降低2个数量级。MRI显示感染信号完全消失,且肾毒性显著低于游离AmB。
3.6 平台普适性验证
将策略拓展至白蛋白纳米粒(Hemin@BSA NP),电镜显示50 nm均匀颗粒,同样展现隐球菌靶向能力。
该研究开创性地提出"病原体分泌蛋白-宿主微环境"协同靶向新范式,突破传统多靶点修饰的复杂性。Hemin Lip实现"一石三鸟":穿透真菌荚膜、靶向感染巨噬细胞、跨越BBB,为耐药菌感染和中枢神经系统感染提供全新解决方案。鉴于血红素转运系统在病原体的保守性,该策略有望拓展至结核杆菌等胞内寄生菌的治疗,推动抗感染纳米药物的临床转化。
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