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华东师大程义云教授课题组发现绿茶多酚新功能
2018-10-10 来源:中国流变网    点击次数:93次    

  常喝绿茶好处多,尽管有些说法仍需要临床上的验证,但中国绿茶中的抗氧化剂表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)已被国内外多项研究证实对细胞和动物有益。

  而最近,华东师大生命科学学院程义云教授课题组发现EGCG的一个令人惊叹的作用:EGCG可将治疗性siRNA药物悄悄带入细胞。这项发现在ACS Central Science上发表,并被选为杂志十月封面文章。这一重要发现发布后,美国化学会(ACS)官方新闻撰写了专题评论“Green tea compound helps siRNA slip inside cells”,将这一发现称作“a surprising use!”

  小干扰RNA(siRNAs)可以降低疾病相关基因的表达,在医疗健康领域具有巨大潜力。然而siRNA易于被RNA酶降解,同时siRNA分子相对较大且带负电荷,难以穿过细胞膜,如何将siRNA递送至目标细胞是科研人员面对的一大挑战。为此,一些研究人员尝试用各种阳离子聚合物结合siRNA来解决这个问题。然而,对于阳离子聚合物而言,转染效率与细胞毒性存在恶性关联,即高分子量的聚合物转染效率更高,但同时细胞毒性也会相应提高,而低分子量的聚合物生物相容更好,但表面正电荷少,与核酸结合能力弱,难以形成稳定的复合物。

  程义云教授则考虑是否可以使用与RNA结合强烈的EGCG与小聚合物结合形成纳米粒子,从而将siRNA安全地传递到细胞中。于是,课题组首先利用天然茶多酚表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与siRNA通过氢键形成带负电荷的超分子纳米颗粒,然后在表面包裹低分子量的阳离子聚合物。这种超分子策略使得不同结构,不同种类的低分子量阳离子聚合物都可以在极低的剂量下将siRNA压缩成尺寸均一的纳米颗粒。

  由于EGCG是纯天然绿茶提取物,阳离子聚合物的用量少,复合物显示出优异的生物相容性,因此,该课题组将这种超分子自组装所形成的纳米颗粒命名为“绿色纳米颗粒(GNPs)”。研究发现这些纳米粒子显著降低了不同细胞中不同靶基因的表达,表明这些粒子可以有效通过细胞膜。

  接下来,研究人员在小鼠肠道损伤中测试了靶向促炎酶PHD2的siRNA纳米颗粒,结果发现小鼠相关症状如体重减轻、结肠缩短、肠道炎症等获得明显改善。研究人员表示,除了siRNA的基因沉默效应外,EGCG还可以通过其抗氧化和抗炎特性促进纳米粒子的有效性。

  该研究的第一作者是程义云教授课题组的博士研究生沈湾湾,课题受到国家自然科学基金杰出青年基金以及上海市优秀学术带头人项目的资助。

  “我在研究过程中看重的是物质结构而非绿茶本身。绿茶是非发酵茶,在实验过程中最大的挑战是防止绿茶中的有效成分氧化,操作时候需要非常注意。”沈湾湾说。据介绍,此项研究已经进行了两年时间,这篇论文也是她博士毕业论文第一阶段的研究成果。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00363

 
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