在pH刺激下，BSA-α的受控还原性展开及其与氨基化金合欢树胶纳米载体的超分子组装，用于肺癌治疗中靶向吉西他滨的递送

《Journal of Biological Engineering》：Controlled reductive unfolding of BSA-α under pH stimuli and its supramolecular assembly with aminated gum acacia nanocarriers for targeted gemcitabine delivery in lung cancer therapy

pH响应性纳米载体通过BSA-α-Am-GA系统实现靶向肺癌治疗，高封装效率与稳定分散性，药物在酸性环境（pH 5.5）释放显著增加，细胞实验显示增强细胞毒性、高摄取率及82.4%的ROS水平上升，提示线粒体损伤介导凋亡，体内实验证实肿瘤体积显著抑制且低系统毒性。

　　

摘要

在这项研究中，我们开发了一种具有pH响应性和生物相容性的纳米载体系统，用于靶向肺癌治疗。该系统以牛血清白蛋白-α（BSA-α）功能化的氨基阿拉伯胶（Am-GA）作为吉西他滨（GEM）的载体。纳米载体的形成基于Am-GA的氨基基团、BSA-α的蛋白质基质以及GEM的极性官能团之间的静电和氢键相互作用，从而实现了高药物包封效率和良好的制剂稳定性。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析发现，与单独组分相比，纳米载体在酰胺和多糖区域的谱图发生了明显变化，这表明在制备过程中发生了分子间相互作用。X射线衍射（XRD）结果表明，吉西他滨在包封后失去了晶体结构，主要以无定形形式存在，这种变化可能有利于其更好的溶解性能。动态光散射（DLS）测得的粒径数据显示，大多数颗粒的大小介于120–180纳米之间。ζ电位测量结果显示分散体系稳定，没有明显的聚集现象。透射电子显微镜（TEM）图像显示颗粒主要为球形，且在不同观察区域形态一致。药物释放研究显示了明显的pH依赖性：在pH 7.4时，BSA-Am-GA体系中的吉西他滨释放量较低；当pH值降至5.5时，释放量显著增加，这种行为与酸性肿瘤环境相符。在A549细胞实验中，使用纳米载体处理的组别表现出比游离吉西他滨更强的细胞毒性作用，并且细胞摄取量也更高。在酸性条件下，细胞凋亡率增加。活性氧（ROS）测量显示，经BSA-α-Am-GA@GEM处理后细胞内ROS水平显著上升（约82.4%）。这些观察结果表明，氧化应激引起的线粒体损伤可能是导致细胞死亡的原因之一。此外，在携带A549肿瘤的BALB/c小鼠体内的体内研究中，肿瘤体积显著缩小，同时全身毒性极低。体重稳定以及主要器官的正常组织结构得到保持，进一步证实了这一结果。综上所述，本研究开发的基于天然聚合物-蛋白质 conjugates（如BSA-Am-GA体系）的策略为肺癌的先进化疗干预提供了有前景的纳米平台。

在这项研究中，我们开发了一种具有pH响应性和生物相容性的纳米载体系统，用于靶向肺癌治疗。该系统以牛血清白蛋白-α（BSA-α）功能化的氨基阿拉伯胶（Am-GA）作为吉西他滨（GEM）的载体。纳米载体的形成基于Am-GA的氨基基团、BSA-α的蛋白质基质以及GEM的极性官能团之间的静电和氢键相互作用，从而实现了高药物包封效率和良好的制剂稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，与单独组分相比，纳米载体在酰胺和多糖区域的谱图发生了明显变化，这表明在制备过程中发生了分子间相互作用。X射线衍射（XRD）结果表明，吉西他滨在包封后失去了晶体结构，主要以无定形形式存在，这种变化可能有利于其更好的溶解性能。动态光散射（DLS）测得的粒径数据显示，大多数颗粒的大小介于120–180纳米之间。ζ电位测量结果显示分散体系稳定，没有明显的聚集现象。透射电子显微镜（TEM）图像显示颗粒主要为球形，且在不同观察区域形态一致。药物释放研究显示了明显的pH依赖性：在pH 7.4时，BSA-Am-GA体系中的吉西他滨释放量较低；当pH值降至5.5时，释放量显著增加，这种行为与酸性肿瘤环境相符。在A549细胞实验中，使用纳米载体处理的组别表现出比游离吉西他滨更强的细胞毒性作用，并且细胞摄取量也更高。在酸性条件下，细胞凋亡率增加。活性氧（ROS）测量显示，经BSA-α-Am-GA@GEM处理后细胞内ROS水平显著上升（约82.4%）。这些观察结果表明，氧化应激引起的线粒体损伤可能是导致细胞死亡的原因之一。此外，在携带A549肿瘤的BALB/c小鼠体内的体内研究中，肿瘤体积显著缩小，同时全身毒性极低。体重稳定以及主要器官的正常组织结构得到保持，进一步证实了这一结果。综上所述，本研究开发的基于天然聚合物-蛋白质 conjugates（如BSA-Am-GA体系）的策略为肺癌的先进化疗干预提供了有前景的纳米平台。