关于纳米免疫复合制剂与细胞界面相互作用的研究

Development and application of CpG-containing immunostimulatary nanoconjugates has been intensively studied. However, the influence of nano-carriers on the interaction between CpG oligonucleotide and its target receptor is unclear. In this project, we intend to explore the bio-nano interface between cells and two types of immunostimulatary nanoconjugates, CpG-AuNP and CpG-DNA tetra. We will systematically study the process of endocytosis and intracellular distribution of nanoconjugates, as well as their interaction with key proteins in signalling pathways. We will also investigate effects of their physicochemical properties on those interactions. These studies will provide new insight into the biological effects and cellular mechanisms of immunostimulatary nanoconjugates.

有关CpG纳米免疫复合制剂的开发和应用的研究在近年来取得了很大的进展。然而，纳米载体对于CpG寡核苷酸链与其靶受体间相互作用的影响依然很不清晰。本课题拟选取CpG-纳米金和CpG-DNA四面体两种纳米免疫复合制剂，对其与细胞界面的相互作用在多个层面，包括细胞膜、细胞器和关键蛋白等进行系统的研究；分析纳米免疫复合制剂的内吞途径和亚细胞分布，及其对于相关信号转导通路的调节作用；并考察纳米复合物的理化性质对于上述过程的影响，以期对于纳米免疫复合制剂的生物学效应和分子机理有更深入的了解。

纳米药物在生物医药领域具有巨大的应用潜力，全面揭示纳米复合制剂与细胞界面的相互作用过程及其调控机理将有助于突破纳米药物的应用瓶颈。本项目选取CpG 纳米免疫复合制剂为研究对象，对其与细胞界面的相互作用在多个层面进行了系统研究；建立了基于荧光显微成像和暗场显微成像技术的活细胞成像体系，考察了纳米复合制剂与细胞界面相互作用的全过程，包括细胞内吞、胞内转运、亚细胞定位、下游信号通路激活等；应用分子生物学和生物化学的研究手段对免疫相关信号转导通路进行了分析；并考察了纳米复合物的理化性质对于上述过程的影响，成功设计了一种可以高效负载非修饰核酸的通用智能载体，并实现了CpG寡核苷酸的高效载运与细胞内可控释放。因此，本项目不仅揭示了纳米免疫复合制剂的细胞学过程和分子机制，还建立了利用细胞成像对于纳米药物进行研究的实验体系，拓展了成像技术在纳米医药领域的应用。