Nature Communications：主动调控纳米材料的蛋白冠组成

链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-12470-5

本研究中，我们围绕金纳米材料和石墨烯材料，通过蛋白质组学分析和全原子计算模拟辅助，实现了对于特定组分血清蛋白的选择性富集，为主动调控蛋白冠组成提供了一种新思路。

蛋白冠的形成及其对于纳米载体药理学特性改变的影响请参见我们课题组的研究方向介绍，我们的研究主要目的是实现对于蛋白冠中促进载体血液长循环的蛋白选择性保留，构建dysopsonin-rich型蛋白冠。为了实现这一目的，我们通过蛋白质组学手段筛选了石墨烯材料表面蛋白冠中丰度高同时具有重要生物学意义的蛋白组分。而后我们提出了一种通过简单改变材料表面亲水性基团分布和密度实现对于dysopsonin蛋白选择性吸附的手段，并且通过金纳米材料对这一结论进行了验证。在此基础上，我们创新性提出了逐级构建蛋白冠的概念，通过在纳米材料注射前增添一道表面吸附特定血清蛋白的步骤，我们可以实现对于材料肿瘤组织递送效率两倍以上的提升，该方法简便，并且不依材料内在化学结构变化而改变，为实现肿瘤的药物递送提供了一种新思路。我们进一步对于分布于不同气管内的纳米材料进行了分析，意外证实了我们在材料注射前所构建的一级蛋白冠，其完整性与材料最终的体内分布直接相关，其中dysposonin的丢失通常伴随着材料被动富集与RES相关组织如肝脾等。具体造成材料与血液接触后的异质性行为的缘由还有待后续的深入研究所揭示，但本项结果的确认为纳米材料的体内差异性分布提供了一种新的解释，也从另一个侧面证实了蛋白冠效应对于纳米药物药理学具有深远的影响。

本工作的开展得到了南京大学物理学院生物物理系马余强教授和苏州大学物理学院丁泓铭教授的大力支持和全程指导，马余强教授，丁泓铭教授和霍达教授为本文的共同通讯作者，南京医科大学药学院为通讯作者单位之一。在此同时对本文审阅过程中审稿专家以及责任编辑的无私付出和专业性评审意见表示诚挚的感谢！