5月16日上海多聚，中國科學院上海生命科學研究院（人口健康領域）宋海云研究組與上海應用物理研究所樊春海組合作上海多聚的研究論文在線發表于《ACS Applied Materials Interfaces》 雜志。該研究利用功能化的納米金剛石（nanodiamonds上海多聚，NDs）實現了蛋白質的高效裝載、跨越細胞屏障和發揮細胞內功能，并進一步利用口服的NDs-蛋白質復合物在果蠅體內進行了腸干細胞激活和腸道重塑。

蛋白質功能的異常與各種疾病的發生密切相關。與利用化合物分子和基因療法糾正蛋白質功能異常的方法相比，直接運送功能性蛋白質的方式具有更好的特異性和安全性。但轉運胞內蛋白質需要克服幾個難點上海多聚：1）多數蛋白質難以直接跨越組織和細胞屏障；2）多數蛋白質載體在細胞內會進入內吞體-溶酶體途徑，導致蛋白質降解；3）進入細胞的蛋白質不易與載體分離，影響其功能。因此，相關研究尤其是針對體內的研究，還處于初步階段。

a. 納米金剛石運輸蛋白質穿過細胞屏障的能力堪比空間寶石；b. 多聚賴氨酸纏繞的納米金剛石，讓人想到敦煌壁畫中飛天仙女的裝束。

漫威世界無限寶石中的空間寶石能夠將物體轉移至任何空間。而現實生活中，有一種被稱為納米金剛石（NDs）的材料具有很強的表面吸附能力，常被用來運載藥物小分子。那么，NDs是否也能運載功能性蛋白質呢？本工作中，研究人員發現NDs不僅能高效地裝載各種蛋白質，而且進入細胞內的NDs能夠避免與早期內吞體融合，從而防止了蛋白質降解。雖然之前的研究也發現某些納米材料能夠從內吞體或溶酶體中逃離，但不與內吞體融合的現象還是首次被觀察到。然而，研究人員也觀察到，進入細胞后代蛋白質仍然牢固地定位于NDs上，不能有效地釋放出來。為了克服這一問題，研究人員從敦煌壁畫中飛天仙女的裝束得到靈感，將多聚賴氨酸纏繞在NDs表面，極大地促進了蛋白質在細胞內的釋放過程。作為體內應用的例子，果蠅食物中的NDs-蛋白質復合物能夠有效地將蛋白質載入腸細胞并引發干細胞激活。

該研究得到科技部、國家自然科學基金委和中科院的資助。

原文：Nanodiamonds Mediate Oral Delivery of Proteins for Stem Cell Activation and Intestinal Remodeling in Drosophila

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b04788

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