常喝綠茶好處多,盡管有些說法仍需要臨床上的驗證,但中國綠茶中的抗氧化劑表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)已被國內外多項研究證實對細胞和動物有益。
而最近,華東師范大學生命科學學院程義云課題組發(fā)現(xiàn)EGCG的一個令人驚嘆的作用:EGCG可將治療性siRNA藥物悄悄帶入細胞。這項發(fā)現(xiàn)在ACS Central Science上發(fā)表,并被選為雜志十月封面文章。
這一重要發(fā)現(xiàn)發(fā)布后,美國化學會(ACS)官方新聞撰寫了專題評論“Green tea compound helps siRNA slip inside cells”,將這一發(fā)現(xiàn)稱作 “a surprising use!”
ACS官網發(fā)布界面
小干擾RNA(siRNAs)可以降低疾病相關基因的表達,在醫(yī)療健康領域具有巨大潛力。然而siRNA易于被RNA酶降解,同時siRNA分子相對較大且?guī)ж撾姾?,難以穿過細胞膜,如何將siRNA遞送至目標細胞是科研人員面對的一大挑戰(zhàn)。為此,一些研究人員嘗試用各種陽離子聚合物結合siRNA來解決這個問題。然而,對于陽離子聚合物而言,轉染效率與細胞毒性存在惡性關聯(lián),即高分子量的聚合物轉染效率更高,但同時細胞毒性也會相應提高,而低分子量的聚合物生物相容更好,但表面正電荷少,與核酸結合能力弱,難以形成穩(wěn)定的復合物。
程義云則考慮是否可以使用與RNA結合強烈的EGCG與小聚合物結合形成納米粒子,從而將siRNA安全地傳遞到細胞中。
于是,課題組首先利用天然茶多酚表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)與siRNA通過氫鍵形成帶負電荷的超分子納米顆粒,然后在表面包裹低分子量的陽離子聚合物。這種超分子策略使得不同結構,不同種類的低分子量陽離子聚合物都可以在極低的劑量下將siRNA壓縮成尺寸均一的納米顆粒。
由于EGCG是純天然綠茶提取物,陽離子聚合物的用量少,復合物顯示出優(yōu)異的生物相容性,因此,該課題組將這種超分子自組裝所形成的納米顆粒命名為“綠色納米顆粒(GNPs)”。
研究發(fā)現(xiàn)這些納米粒子顯著降低了不同細胞中不同靶基因的表達,表明這些粒子可以有效通過細胞膜。
接下來,研究人員在小鼠腸道損傷中測試了靶向促炎酶PHD2的siRNA納米顆粒,結果發(fā)現(xiàn)小鼠相關癥狀如體重減輕、結腸縮短、腸道炎癥等獲得明顯改善。研究人員表示,除了siRNA的基因沉默效應外,EGCG還可以通過其抗氧化和抗炎特性促進納米粒子的有效性。
ACS新聞報道該研究工作
Physics. Org報道
GEN官網報道該研究工作
Science Daily官網報道該研究工作
ScienceDaily,GEN, Physics. Org,Eurekalert,USA Science News,Science Blog,Medicilon, Lab Equipment,Drug Target Review,生物谷,新浪醫(yī)藥等40多家媒體對本研究進行了報道。
沈灣灣在細胞房
該研究的第一作者是程義云課題組的博士研究生沈灣灣,課題受到國家自然科學基金杰出青年基金以及上海市優(yōu)秀學術帶頭人項目的資助。
“我在研究過程中看重的是物質結構而非綠茶本身。綠茶是非發(fā)酵茶,在實驗過程中最大的挑戰(zhàn)是防止綠茶中的有效成分氧化,操作時候需要非常注意。”沈灣灣說。據介紹,此項研究已經進行了兩年時間,這篇論文也是她博士畢業(yè)論文第一階段的研究成果。