《Polymer Journal》：Comparative study of mannose-containing polysaccharide nanogels for optimized M2 macrophage targeting and photoacoustic imaging
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免疫疗法的疗效常受到以M2巨噬细胞为主的免疫抑制性“冷肿瘤”微环境的阻碍。研究人员开发了普鲁兰多糖–甘露糖–IR820（PMI）纳米凝胶作为靶向光声（PA）造影剂，并与甘露聚糖（MI）和岩藻聚糖（FI）纳米凝胶进行比较研究，以建立M2靶向的结构设计指南。所有变
免疫疗法的疗效常受到以M2巨噬细胞为主的免疫抑制性“冷肿瘤”微环境的阻碍。研究人员开发了普鲁兰多糖–甘露糖–IR820（PMI）纳米凝胶作为靶向光声（PA）造影剂，并与甘露聚糖（MI）和岩藻聚糖（FI）纳米凝胶进行比较研究，以建立M2靶向的结构设计指南。所有变体均由IR-820自缔合驱动形成稳定的纳米凝胶（<100 nm），并提供强健的PA信号。尽管天然多糖具有高固有糖含量，PMI纳米凝胶仍表现出显著更高的M2巨噬细胞内化效率。这一优越效率并非源于静电相互作用，因为所有变体均具有相似的负ζ电位。竞争性抑制实验显示所有纳米凝胶的摄取均出现中等程度下降（约10–15%），表明非特异性途径在整体细胞结合中占主导地位，而甘露糖受体部分参与其中。值得注意的是，尽管PMI纳米凝胶的甘露糖含量显著低于天然甘露聚糖，其抑制率却相当，提示其独特的悬挂构型为高效受体相互作用提供了优越的空间可及性。因此，PMI纳米凝胶在M2巨噬细胞成像中实现了最高的PA对比度。这些发现强调，空间配体呈现而非绝对密度是设计靶向免疫抑制肿瘤微环境的下一代药物递送系统的关键决定因素。
论文解读：含甘露糖多糖纳米凝胶用于M2巨噬细胞靶向与光声成像的比较研究
免疫疗法在“冷肿瘤”治疗中常因免疫抑制性微环境而应答率低下，其中M2巨噬细胞通过分泌抑制性细胞因子并重塑细胞外基质，在排斥效应T细胞的过程中发挥关键作用。M2巨噬细胞高表达甘露糖受体CD206，使其成为配体功能化药物递送系统（DDS）的理想靶点。然而，甘露糖在多糖骨架上的结构呈现方式与靶向效率之间的关联尚未充分阐明。为此，研究人员在前期开发的普鲁兰多糖–甘露糖–IR820（PMI）纳米凝胶基础上，进一步将其与天然甘露聚糖（MI）和岩藻聚糖（FI）纳米凝胶进行系统比较，旨在建立面向M2巨噬细胞靶向的结构设计准则。该研究发表于《Polymer Journal》。
研究者通过化学偶联将近红外染料IR-820连接到三种不同多糖骨架上，利用IR-820的自缔合驱动自组装形成纳米凝胶。表征方法包括动态光散射（DLS）和电泳光散射（ELS）测定粒径及ζ电位；紫外-可见-近红外吸收光谱与荧光光谱分析光学性质；超高效液相色谱（UHPLC）测定甘露糖取代度和单糖组成；凝胶渗透色谱（GPC）测定分子量。细胞实验采用小鼠源性RAW264.7巨噬细胞系，以白细胞介素-4（IL-4）极化获得M2表型，通过荧光显微镜和细胞裂解液荧光定量评估纳米凝胶摄取，并以游离甘露聚糖进行竞争性抑制实验。光声成像（PA）采用850 nm激发的Nexus128扫描仪对纳米凝胶溶液及细胞沉淀成像。
研究结果主要包括三部分。其一，纳米凝胶的表征（Characterization of the PMI, MI, and FI nanogels）。UHPLC分析显示PMI中每100个葡萄糖单元含9.8个甘露糖单元，IR-820取代度分别为PMI 2.0、MI 1.3、FI 1.4。岩藻聚糖中岩藻糖占62.7%，甘露糖仅占3.5%。三种纳米凝胶的粒径均小于100 nm，ζ电位均为负值。UV-Vis-NIR光谱证实IR-820自缔合是纳米凝胶形成的主要驱动力。在含血清培养基中，纳米凝胶在37°C下6小时内保持结构稳定。其二，纳米凝胶与M2极化RAW264.7细胞的相互作用（Interaction of the nanogels with M2-polarized RAW264.7 cells）。细胞毒性实验表明IR-820浓度≤10 μg/mL时无细胞毒性。荧光显微镜及细胞裂解液定量结果一致显示，PMI纳米凝胶在M2巨噬细胞中的摄取最高，且对M2的选择性高于M1。由于所有纳米凝胶的ζ电位相近，排除了静电作用的主导贡献。竞争性抑制实验中，游离甘露聚糖仅使三种纳米凝胶的摄取下降约10–15%，提示非特异性内吞途径占主导，但甘露糖受体部分参与。值得注意的是，PMI的甘露糖含量虽低于天然甘露聚糖，其抑制率却与MI相当，表明PMI独特悬挂构型中的甘露糖残基具有更高的受体可及性。其三，光声成像（Photoacoustic imaging）。在850 nm激光激发下，所有纳米凝胶均产生PA信号；与M2巨噬细胞孵育后，PMI处理的细胞沉淀获得最高的PA对比度，与荧光摄取结果一致。
讨论部分指出，PMI中甘露糖以侧链形式通过连接臂悬挂于直链普鲁兰多糖骨架，空间位阻小，有利于与CD206结合；而MI和FI中天然多糖的高糖基密度和复杂分支结构可能限制甘露糖的有效暴露，从而降低受体结合效率。结论部分翻译如下：本研究成功合成了三种含甘露糖和近红外荧光染料的
