DSPE-聚乙二醇-CS 与细胞表面受体的特异性结合机制研究
瑞禧生物2025-08-20   作者:lkr   来源:
字号大小:

DSPE-PEG-CS(二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-壳聚糖)作为靶向递送载体,其与细胞表面受体的特异性结合是实现准确递送的核心环节。该机制的本质是材料功能性基团与受体的分子识别作用,涉及多组分协同参与的动态过程。

 

壳聚糖(CS)作为关键靶向单元,其分子中的氨基在生理 pH 下部分质子化,可与细胞表面带负电的糖胺聚糖(如硫酸软骨素)通过静电引力结合。研究发现,CS 的脱乙酰度直接影响结合效率:脱乙酰度 60%-80% 时,氨基与乙酰基的比例平衡,既能维持水溶性,又可通过氢键与受体蛋白的丝氨酸残基相互作用,形成稳定结合位点。

DSPE-PEG-CS结构式 

图为:DSPE-PEG-CS结构式

 

PEG 链段在结合过程中发挥 “空间调控” 作用。当 PEG 分子量为 2000-5000 Da 时,其柔性链可减少非特异性吸附,同时将 CS 靶向基团准确递送至受体附近。而 DSPE 的疏水结构通过插入细胞膜脂质双分子层,辅助载体锚定在细胞表面,延长结合时间窗口。

 

特异性增强可通过配体修饰实现。在 CS 末端偶联叶酸、RGD 肽等靶向分子后,载体可通过 “锁钥模型” 与tumor细胞高表达的叶酸受体、整合素特异性结合,结合常数较未修饰载体提升 1-2 个数量级。这种特异性在细胞实验中表现为:修饰后的载体对靶细胞的摄取量是正常细胞的 5-10 倍。

壳聚糖结构式 

图为:壳聚糖结构式

 

结合后的内化过程与受体介导的胞吞作用相关。载体-受体复合物通过网格蛋白包被小泡进入细胞,在酸性内体环境中,CS 质子化引发 “质子海绵效应”,促进载体逃逸并释放负载物质。这一机制为基因药物的胞内递送提供了高效路径,也为优化靶向载体设计提供了分子层面的理论依据。