纳米粒子的性质会影响免疫细胞对纳米疫苗的摄入

摘 要:

纳米颗粒大小、形状、表面电荷、表面修饰和疏水性等特性都会影响到细胞对纳米粒子的摄入。脂肽是一种合成纳米颗粒,是由具有佐剂活性的脂质部分共价偶联肽抗原。纳米疫苗与免疫细胞的相互作用通常与粒子的特性密切相关,如粒子的大小、表面电荷和疏水性等。这些参数可以影响纳米疫苗的摄取、疫苗的抗原性、佐剂活性和炎性反应。

关键词:

纳米颗粒要被免疫细胞摄入,首先要结合到细胞表面,然后通过特异性的细胞内吞途径摄入。纳米颗粒大小、表面电荷、表面修饰和疏水性等特性都会影响到细胞对纳米粒子的摄入[30]。纳米粒子的大小和分布对于其与细胞膜的相互作用及易位穿过生理屏障非常重要。相对于PLGA微米粒子(microparticles),PLGA纳米粒子普遍表现出更高的细胞摄入能力[30]。

纳米颗粒形状也会影响其被细胞摄入的能力。用纳米金包裹的蛋白进行的研究表明,球形纳米颗粒比棒状的纳米颗粒更有效地被细胞吸收[58]。对球形和椭圆形的PLGA纳米粒子进行的比较研究表明,椭圆形粒子被细胞内吞作用的速度更慢 [59]。

纳米粒子的表面电荷对于细胞吸收也很重要,因为表面电荷会决定纳米粒子是否会在血液中聚集,与带相反电荷的细胞粘附或相互作用。纳米粒子的表面电荷可能会影响与细胞的相互作用和吸收,而中性电荷可以防止与细胞间不必要的相互作用[30]。值得注意的是,与中性或负电荷纳米粒子比较而言,正电荷对细胞的吸收速度具有促进作用[60]。

纳米粒子的组份也会影响其生物利用度。壳聚糖(Chitosani is a polysaccharide obtained from deacetylation of chitin found in exoskeleton of shellfish)是从贝类的外骨骼发现的一种脱乙酰化甲壳素多糖,是一种可生物降解的聚合物,在基因传递系统中具有潜在的应用价值。用壳聚糖-DNA纳米颗粒与细胞的相互作用研究表明这种可生物降解的纳米颗粒在体内能很快被清除掉[61]。基于聚乙二醇(PEG)的非生物降解颗粒修饰的金纳米棒能够在体内聚集并延长其作用时间[62]。为了延长纳米颗粒在体内的持久性,可以在纳米颗粒的表面加入亲水性聚合物(如PEG)进行修饰。有报道,通过这种方法,可以提高纳米颗粒的长期的全身生物利用度。在纳米粒子表面加上PEG能够延长其在血液中的持续时间[63]。在纳米粒子表面加入PEG还能减少纳米粒子与消化酶的相互作用[64]。研究表明,PEG不仅可增加纳米粒子的生物利用度,还可加强对免疫细胞对纳米粒子的摄入。

脂肽(Lipopeptides)是另一种类型的合成纳米颗粒。它是由已知的具有佐剂活性的脂质部分共价偶联肽抗原。脂质部分自身具有佐剂活性,这样的脂质部分包括:细菌脂蛋白类似物(tri-palmitoyl-S-glyceryl cysteine (Pam3C) and di-palmitoyl-S-glyceryl cysteine (Pam2C)),单棕榈酸(single palmitic acid)和合成脂质氨基酸(LAAs)。脂肽疫苗具有模拟细菌脂蛋白的作用[78–83]。

纳米疫苗目前受到人们的高度关注。纳米疫苗与免疫细胞之间的相互作用通常与粒子的特性密切相关,如粒子的大小和表面性能,包括表面电荷和疏水性。这些参数可以影响纳米疫苗的摄取、疫苗的抗原性、佐剂活性和炎性反应。

本文翻译自后面附录的参考文献,文中标记的文献编号请参考原文。

参考文献:

Zaman M, Good MF, Toth I. Nanovaccines and their mode of action. Methods. 2013,60(3):226-231. doi: 10.1016/j.ymeth.2013.04.014.

    日期:2014年05月29日  分类:免 疫
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