【研究背景】

纳米材料在进入生物体液后会与血清蛋白结合形成“蛋白冠”（protein corona, PC），影响颗粒的生物表现、代谢及药效/毒性。因此，研究从“抗蛋白吸附”向“可编程冠化”转变成为近年来纳米医学领域的重要方向。以往多关注配体远端（distal end）性质（如亲水性、电荷、长度），而近端锚定端（Proximal End of Ligand, PEL）对PC及细胞效应的作用则相对较少被讨论。我们的研究提出：Biotin 和 Lipoic acid（LA）作为PEG配体的近端锚定端，在特定条件下可与金纳米表面更加稳固结合，并分别在胞外和胞内实现蛋白冠的精准调控。

【关键问题】

PEL如何影响胞外蛋白冠的选择性招募及受体介导内吞？实验结果显示，Biotin‑PEG因链段空间构型的不同，选择性富集小分子量蛋白TMSB4x；TMSB4x协同叶酸受体（FOLR）作用，扩展FOLR口袋，提高FA‑FOLR结合及内吞效率。采用血清组分敲除实验发现，去除TMSB4x可降低Biotin‑PEG纳米颗粒摄取，说明蛋白身份在PC功能中的重要性。

如何解析并调控“胞内蛋白冠”的动态变化？我们的团队建立了“光邻近标记 + 化学蚀刻”的原位分离方法：通过光响应分子在细胞内交联固定PC，再利用化学蚀刻释放蛋白，实现时间分辨的胞内PC谱系分析。研究鉴定出持续吸附的核心蛋白及三类交换模式，发现LA组在蛋白组和转录组之间的功能关联度较高，提示PEL工程有助于精确调控胞内PC与相关细胞通路。

PEL驱动的“蛋白冠‑细胞骨架/细胞器接触点”耦合效应是否具有治疗潜力？结果显示，LA‑PEG更倾向于招募细胞骨架和线粒体/内质网相关蛋白组分，导致肌动蛋白网络周转减缓，应力纤维增多，各向异性降低，并促进纳米颗粒在线粒体‑内质网接触点（MERCS）的富集。该过程削弱IP3R‑Grp75‑VDAC通道功能性耦合，增加Ca²⁺应激，与骨架扰动产生协同作用，表现出一定的抗转移潜能。

【研究结论】

PEL工程可以实现蛋白冠的可编程调控与内吞机制增强 Biotin/LA近端锚定提升了与金纳米表面的结合稳定性，其中Biotin‑PEG通过空间结构选择性招募TMSB4x，促进FOLR口袋扩大，提高FA介导的细胞摄取效率；相比之下，N₃‑PEG的结合能力较弱，稳定性较低。

“光邻近‑蚀刻”策略实现了胞内PC的特异性分离，揭示PEL‑依赖的多组学一致性 方法层面实现了胞内PC的定位和分离，鉴定出36种核心蛋白和三种动态交换模式；LA组与肌动蛋白装配及钙离子通路有显著耦合，并在蛋白组与转录组之间存在较强相关性。

LA‑PEL赋予纳米材料骨架和细胞器双重调节特征，表现出一定的抗转移能力 LA‑PEG诱导细胞结构改变，抑制F‑actin周转与迁移，同时提高T‑MERCS比例但降低功能性MERCS，引发Ca²⁺应激与代谢变化，为非化疗抗肿瘤转移策略提供参考。

本论文在南京大学马余强院士指导下，由我们课题组与苏州大学丁泓铭教授课题组协作完成，共同第一作者为24届博士研究生薛梦蝶和24级博士研究生郑柳婷；课题组衷心感谢国家自然科学基金复杂系统专款，面上项目等对本项目的支持！感谢ACS group在整个审稿过程中提供的支持以及来自审稿专家的真知灼见！祝愿刷到这条新闻的朋友身体健康，生活幸福！

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c03113?ref=PDF