6.2 线粒体靶向纳米材料与肿瘤治疗特点

线粒体靶向纳米材料与肿瘤治疗优势

1

线粒体靶向纳米材料

线粒体靶向策略的最初应用是对生物活性分子修饰线粒体靶向基团，

使 这些活性分子能

够直接靶向至线粒体，

发挥更好的疗效。

例如，

将辅酶

Q10

或维生素

E

的衍生物与

TPP

结合，

已被证明能够选择性的靶向至线粒体并提高抗氧化效率。

当亲脂性的

TPP

与

D OX

共轭结合时，

原本只能在耐药的人乳腺癌高转移细胞

(MDA-MB-435/DOX)

的胞浆中积累的

< br>DOX

，

优先选择在

线粒体中积 累；与

DOX

原药相比，

TPP-DO X

能够增加

caspase-3

和

PARP

的剪切，诱导更明

显的细胞凋亡， 具有逆转

MDR

的应用潜力。

在前文中已经提及，将纳米材料与抗肿瘤药物结合形成 纳米医药或用纳米载体负载药

物，

能够在保持药物原本完整的疗 效的同时，

改善多种药物的药代动力学和生物分布。

但在

十年之前，

关于线粒体靶向的纳米载药体系的报道并不多见，

大部分纳米靶向系统只靶向至

细胞层面，

纳米载 体进入细胞后靠随机分布与包括线粒体在内的亚细胞器作用。

后期研究发

现，

纳米递送载体通过修饰特定靶向到亚细胞器，

可以 增加药物与亚细胞器上特定位点作用

的几率，

从而提高治疗效率 。

因此，

定点给药的药物递送系统为目前暂时失败的治疗方法提

供了新的可能性。为了将药物运输到线粒体基质并有效的控制释放药物到不同的线粒体组

分，对纳米递送系统的设计和制备有着精确的要求：精确的尺寸、

亲脂性的表面、

合适的电

性和表面特定的靶向基团。此外，为 保证线粒体靶向的纳米递送系统在生物体内的安全性，

对这些纳米材料的生物相容性与生 物降解性也有一定的要求。

我们对近年来报道的几类线粒

体靶向 的纳米平台做一个简单总结：

1.1

脂质体基线粒体靶向纳米材料

靶向线粒体的脂质体基材料，可以通过膜融合将其所载的药物或活性分子带入线粒体

内。

DQAsome

是一类研究要多的脂质 体基线粒体靶向纳米材料，此外还发展了一系列利用亲

脂性阳离子

TPP

实现靶向功能的脂质体基纳米材料。

2008

年，

Weissig

课题组在

< br>Nano

Letter

上发表了他们制备的以脂质体为 核心

TPP

修饰的线粒体靶向载体：

他 们将

TPP

结合到十八烷

醇上制备出< /p>

STPP

，再和罗丹明

B

标记的磷脂酰乙醇胺制备脂质体用于靶向线粒体增加神经

酰胺的抗癌疗效。为了 克服上述

STPP

基脂质体的非特异性细胞毒性，

2012

年，

Torchilin

< br>等通过聚乙二醇

-

聚磷脂酰乙醇胺

(PEG-PE)

和端基为

TPP

的

PEG

共轭得到

TPP-PEG-PE

，

将此

共轭结构混入脂质体的磷脂双分 子层合成得到一种新型的线粒体靶向的脂质体基纳米材料，

这种材料能够显著提高其运载 的抗癌药物紫杉醇

(PTX)

的效率、细胞毒性和在小鼠体内的 抗

癌效率。

线粒体穿膜肽

[KLAKLAK]

2

(KLA)

修饰是另一种实现脂质体基材料线粒体靶向的方式。

Gu

课题组制各了一种

KLA

修饰、< /p>

pH

敏感的新型脂质体材料，能够提高负载的

PTX

在线粒体中

的积累量，可以用于逆转人肺腺癌细胞< /p>

(A549)

的

MDR

< br>。

1.2

树状大分子基线粒体靶向纳米材料

树状大分子是一种从核心分子向周围辐射，形成高度支化的重复分支的功能高分子材

料，

其表面具有数量可控的、

能够用于实现 多功能化的基团。

树状大分子的中心内核和支化

空间可以包覆生 物分子，

表面基团的不同功能化使其能够递送多种药剂或显影分了。

移位蛋

白

(TSPO)

的一种分子 量为

18kDa

的多聚体，在肿瘤的固醇类细胞的线粒体外膜高 表达。

Bornhop

课题组用树状大分子

G(4)-PAMAM

骨架、

1-(2-

< br>氯苯基

)

异喹啉

-3-