多羟基富勒烯金属配合物对巨噬细胞的双重激发作用

Small-300x259纳米材料的免疫功能研究是材料科学中最热门的研究领域之一。然而,许多报道表明,有效的免疫反应通常时由生物大分子如蛋白质和多肽产生的,而不是来自没有经过任何功能修改的简单纳米颗粒。

近日,来自国家纳米科学中心的陈春英教授和她的同事们证明了多羟基富勒烯金属配合物,特别是钆的内包式富勒烯金属配合物(Gd@ C82(OH)22),可以显著促进主要的老鼠巨噬细胞分泌出前炎症细胞因子IL-1β,无需第二次刺激。IL-1β是一种众所周知的由巨噬细胞分泌的细胞因子,它可以启动炎症反应来清除细菌感染,募集中性粒细胞,以及协同活化T细胞。并且最近也已经证明IL-1β在CD8 + T细胞上的特异性作用可能对相关的抗癌免疫反应的疗效有促进作用。

在巨噬细胞中,IL-1β的分泌总是涉及两个必不可少的连续路径,一个是“引发”途径,即通过TLRs/ MyD88/ NF-kB多条信号途径(黄色箭头),产生前体pro-IL-1β基因,第二个途径是通过NLRP3炎症体的激活(红色箭头),和胱天蛋白酶-1激活(红色箭头),以促进生成具有生物活性的成熟态的IL-1β。从图中可以看到, TLR的激活会促进NF-kB的表达,这对前体pro-IL-1β的产生非常关键。前体PRO-IL-1β的成熟需要来自胱天蛋白酶-1的信号。同时NLRP3炎症体对胱天蛋白酶-1的活化又是至关重要的。在先前的研究工作中,纳米粒子始终无法刺激两条不同的路径,并直接产生IL-1β本身,第二个刺激如LPS也是必要的。然而,在最近发表的这篇论文中,Gd@ C82(OH)22被证明无论是在体外和体内,其都可以单独并高效率地引发这两种途径,导致IL-1β的高表达,这必将掀开抗肿瘤化学疗法的新章程。我相信,这项工作会开启一个使用纳米颗粒化学性治疗癌症的新大门,并且希望陈教授的课题组未来可以揭开这个难得的双重激发作用的机制。

缩写:IL-1β:白细胞介素-1β;CD8:分化抗原簇8; TLR:Toll样受体;MyD88的:髓样分化因子88; NF-KB:核因子kB;NLRP3:NOD样受体(NLR)-家族蛋白3; PRO-IL-1B:白细胞介素1β的前体;LPS:内毒素

原文:Polyhydroxylated metallofullerenols play dual roles to activate macrophages

翻译:郑永龙