細(xì)胞一些生理過程的副產(chǎn)物需要及時清除或降解保證細(xì)胞行使正常功能,。溶酶體是細(xì)胞主要的廢物處理系統(tǒng),,一旦一些基因異常影響了溶酶體功能就會導(dǎo)致廢物堆積在細(xì)胞內(nèi)影響細(xì)胞功能,。
尼曼匹克病是一種罕見的遺傳病,,能夠影響細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)將膽固醇從溶酶體轉(zhuǎn)運到其他部位的兩個關(guān)鍵蛋白,。膽固醇在溶酶體內(nèi)的積累會導(dǎo)致一些致命問題的出現(xiàn),比如進行性神經(jīng)退化,,以及肝脾腫大等,。
之前有研究曾開發(fā)出一種藥物能夠大大降低細(xì)胞內(nèi)因尼曼匹克病導(dǎo)致的膽固醇積累,并且得到許多關(guān)注,,但是研究發(fā)現(xiàn)高濃度藥物會對小鼠產(chǎn)生很強的毒性作用,。來自日本東京的研究人員想要通過研究找到一種提高藥物效率,避免毒性作用的新方法,。
在這項研究中,,研究人員開發(fā)了一種運輸策略,可以將這種叫做HP-β-CD的環(huán)狀糖分子藥物運送到溶酶體,,并且不影響其他細(xì)胞結(jié)構(gòu),。他們將這種環(huán)狀分子連接到一種叫做聚輪烷的啞鈴狀分子上,這個啞鈴狀分子的兩端裝有一種叫做N-Trt的“塞子”,,保證HP-β-CD位于聚輪烷分子上,。研究人員還在HP-β-CD分子上添加了一種叫做HEE基團的分子成分,讓這種新型化合物能夠更容易溶于水,。
研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)這種新型化合物到達溶酶體的酸性環(huán)境內(nèi),,兩端的N-Trt“塞子”就會脫落,但是在其他中性環(huán)境中它們能夠保持牢固,。研究人員還發(fā)現(xiàn)當(dāng)把4.1到5.4個HEE基團添加到每個HP-β-CD分子上,,這種新型化合物能夠大大降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平。而當(dāng)HEE基團的數(shù)目增加,,該化合物不能降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量,。最后,研究人員還利用人類成纖維細(xì)胞檢測這種化合物的毒性作用,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使化合物濃度很高也幾乎不存在細(xì)胞毒性,。
該研究開發(fā)的新型化合物有望解決尼曼匹克病導(dǎo)致的溶酶體膽固醇積累問題,同時不會造成顯著的毒性,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Science and Technology of Advanced Materials上,。