基于半乳糖-聚乙二醇-聚乳酸的细胞穿透肽构建及其递送效率
瑞禧生物2025-06-09   作者:lkr   来源:
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在现代生物医药研究领域,实现高效且准确的细胞内物质递送是攻克诸多疾病的关键环节。Gal-PEG-PLA,作为一种由半乳糖(Gal)、聚乙二醇(PEG)和聚乳酸(PLA)组成的功能性聚合物,在细胞穿透肽的构建及递送效率提升方面展现出优势。

Gal-PEG-PLA结构式 

图为:Gal-PEG-PLA结构式

 

Gal-PEG-PLA 的结构为其在细胞穿透肽构建中的应用奠定了基础。PLA 具有良好的生物可降解性与生物相容性,能形成稳定的内核,保障载体结构稳定,并在体内逐渐降解,降低长期有害性风险。PEG 链段凭借出色的亲水性,不仅增强了载体在水溶液中的分散性,减少了蛋白质等生物大分子的非特异性吸附,还延长了载体在blood循环中的半衰期。而 Gal 的引入则赋予了载体靶向功能,因为liver细胞等特定细胞表面存在大量半乳糖受体(ASGPR),Gal 可与之特异性结合,引导载体准确抵达靶细胞。

 

构建基于 Gal-PEG-PLA 的细胞穿透肽时,常利用化学反应将细胞穿透肽(CPP)与 Gal-PEG-PLA 相连。以经典的 Tat 肽(一种细胞穿透肽)为例,可通过在 Tat 肽的半胱氨酸残基与 Gal-PEG-PLA 中 PEG 末端修饰的马来酰亚胺基团间进行马来酰亚胺-巯基偶联反应,实现二者的稳定连接。在优化构建条件时,反应温度、时间、反应物浓度及 pH 值等因素都至关重要。如温度过高可能导致肽段或聚合物结构破坏,过低则反应缓慢、效率低下;pH 值不合适会影响反应基团活性,进而影响连接效果。经优化后,能获得稳定且具有高效细胞穿透能力的 Gal-PEG-PLA-CPP 复合物。

半乳糖结构式 

图为:半乳糖结构式

 

在递送效率研究方面,体外细胞实验是重要环节。将构建好的复合物与靶细胞共同孵育,运用荧光显微镜、流式细胞术等技术,可直观观察并量化细胞对复合物的摄取情况。研究表明,相较于未修饰的 Gal-PEG-PLA 载体,连接细胞穿透肽后的复合物,细胞摄取效率提高。例如在liver细胞系实验中,Gal-PEG-PLA-Tat 复合物的细胞摄取量比单纯 Gal-PEG-PLA 载体高出数倍,这得益于 Tat 肽促进了复合物跨越细胞膜进入细胞内部。

 

基于 Gal-PEG-PLA 构建的细胞穿透肽在递送效率上展现出优势,为基因Treatment 、药物递送等领域提供了极具潜力的技术手段。随着研究不断深入,有望进一步优化构建策略,提升递送效率与靶向特异性,推动生物医药领域的创新发展。