近日,中国农业大学食品科学与营养工程学院贺晓云副教授团队在国际权威期刊《ACS Nano》上发表了一项突破性研究成果。该论文题为《Fusion Aptamer-Lactoferrin Delivery System for Targeted Delivery to Adipose Tissue and the Amelioration of Obesity》,详细阐述了一种名为“融合适配体 - 乳铁蛋白递送系统”(LFNA)的新型纳米载体。这项研究旨在攻克当前纳米技术在肥胖治疗领域面临的一大难题:在肥胖状态下,脂肪组织的过度扩张与血管生成速度不匹配,导致物质扩散距离显著增加至140至180微米,从而严重阻碍了传统纳米载体向脂肪组织深部的有效渗透。尽管现有的靶向递送系统在特异性识别、载药量及生物相容性等方面已取得长足进步,但在提升组织穿透力方面仍存在明显短板。
面对这一挑战,贺晓云团队独辟蹊径,创新性地设计了一种能够同时识别脂肪细胞并结合乳铁蛋白的融合适配体。通过结合滚环扩增技术与自组装原理,团队成功构建了负载大蒜素的乳铁蛋白 - 功能性核酸递送系统(LFNA)。该系统不仅保留了对脂肪组织的高效靶向能力,更关键的是,它利用乳铁蛋白受体介导的跨细胞转运机制,显著增强了纳米载体在三维脂肪细胞球中的穿透性能,成功将天然活性成分大蒜素精准递送至脂肪组织的远端区域。深入的机制研究进一步揭示,递送的大蒜素能够直接结合并激活SIRT1蛋白,诱导其N端结构域向催化结构域闭合,进而启动SIRT1-PGC1α-PPARγ信号通路。这一级联反应有效促进了线粒体的生成与产热代谢,从而在动物实验中显著改善了肥胖小鼠的脂质代谢状况。
从方法论角度看,该研究提出了一种“自下而上”的纳米载体构建新策略。这种基于融合适配体的自组装方案具有高度的模块化特征,未来可通过灵活替换不同的适配体和蛋白质组分,拓展应用于多种复杂组织的靶向递送及屏障穿越,为核酸类药物及天然产物的精准营养干预开辟了广阔前景。
该论文由中国农业大学食品科学与营养工程学院硕博连读研究生王腾担任第一作者,贺晓云副教授作为通讯作者指导完成了此项工作。
