暨南大学油料生物炼制与营养创新团队成员硕士研究生陈灿锋在International Journal of Biological Macromolecules期刊（中科院JCR 1区，影响因子7.7）发表题为 “Physicochemical and biological characterization of the lipid particles with bovine serum albumin corona”的研究论文，由仇超颖副研究员和汪勇教授指导并作为通讯作者。

一、研究背景

纳米粒子（NPs）因其独特的物理化学性质和生物相容性而成为很有前途的药物和治疗载体系统。如脂质体、聚合物NP和磁性NP等，它们各具特性以实现特定治疗效果。然而，人体复杂的内部环境大大影响了NP的递送效益，限制了它们向临床应用的转化。蛋白冠形成对预测纳米载体在生物系统中的行为至关重要，因为吸附在NP表面的蛋白质会影响NP的粒径、表面电荷、细胞内化、生物学特性、细胞摄取、生物分布和毒性等。已有研究涉及粒径和成分对蛋白冠形成的影响，且常通过附着亲水性长链聚合物（如PEG衍生物）来阻止蛋白冠形成。

固体脂质纳米粒（SLN）因无需有机溶剂制备、成本低、生物相容性高、药物负载能力强等优点受关注，相比传统胶体系统，可有效递送亲脂性药物并提高生物利用度。尽管粒径影响蛋白质的吸附，但脂质类型对蛋白冠形成影响尚不清晰，且缺乏其与蛋白质相互作用的系统研究，而蛋白质- SLN相互作用受多种因素影响，了解脂质组成和粒径对蛋白冠形成的影响对提升SLN生物功效意义重大。目前常用的可生物降解固体脂质有三硬脂酸甘油酯（TG）、十六烷基棕榈酸酯（CP）等，中长链甘油二酯（MLCD）是高熔点功能性脂质，具有诸多健康益处，其羟基增强乳化能力，之前研究表明MLCD - SLN在药物递送及储存方面有优势。但脂质组成等因素对蛋白冠形成及其生物学效应（细胞摄取）仍不明确。因此，本研究旨在通过系统实验探究SLN粒径大小及脂质基质对于血清蛋白冠形成及生物学性质的影响，旨在为SLN作为高效递送体系的开发和应用提供新见解。

二、研究方法

本研究聚焦经聚乙二醇硬脂酸酯（PEG）修饰、具有定制粒径和不同脂质基质（MLCD、TG、CP）的SLN，以体内含量丰富、稳定性高且有内在荧光的牛血清白蛋白为模板蛋白，采用动态光散射、微观结构分析和荧光光谱证实蛋白冠形成，运用荧光光谱、傅里叶红外光谱和圆二色谱探究牛血清白蛋白与SLN结合后氨基酸微环境及二级结构的变化，利用等温滴定量热仪和Van't Hoff方程揭示蛋白质-SLN的相互作用机制，并通过巨噬细胞和小鼠黑色素瘤细胞B16验证其对SLN细胞摄取效率的影响，旨在为甘油二酯作为高效递送系统的开发和应用提供新见解。

三、研究结果

本研究深入分析了SLNs与BSA之间的相互作用，并评估了这种相互作用对细胞摄取效率的影响。随着SLNs流体动力学尺寸的增加，其表面电荷呈现下降趋势，同时微观结构的观察结果也证实了SLNs表面蛋白冠的形成。热力学性质结果显示，BSA与SLNs之间的相互作用主要依赖于疏水相互作用和氢键的形成。实验发现，蛋白质的吸附量与SLNs的粒径呈正相关。相较于其他类型的脂质，MLCD（中长链甘油二酯）的SLNs吸附的蛋白质量较少，且吸附后蛋白质的结构发生了改变，具体表现为-螺旋的含量降低，同时Tyr（酪氨酸）的微环境也发生了变化。对于RAW 264.7巨噬细胞而言，其对被蛋白质包被的SLNs的吞噬作用有所减弱，这一现象在PEG修饰和BSA吸附后的MLCD SLN中尤为明显。然而，在蛋白冠存在的情况下，内化到B16黑色素瘤细胞中的MLCD SLN数量虽有轻微减少，但仍高于其他脂质。

四、研究结论

本研究探索了PEG修饰的MLCD SLN表面蛋白冠的形成情况，并与TG和CP纳米颗粒进行了对比分析。BSA通过疏水作用和氢键与MLCD NPs结合形成蛋白冠，这一过程导致了-螺旋结构的减少、-折叠结构的增加以及酪氨酸残基所处微环境的改变。由于MLCD具有较高的脂质亲水性，其对BSA的亲和力显著低于TG和CP SLNs，且随着NP粒径的增大，其与BSA的结合常数也相应增加。PEG修饰和蛋白冠的存在减少了巨噬细胞对NPs的摄取，但对B16细胞的影响相对有限。在对比不同脂质基质的NPs时，MLCD SLN展现出较低的巨噬细胞摄取率和较高的B16细胞摄取率，这预示着其在血液中具有更长的循环时间以及更高的癌细胞内化效率。本研究阐明了MLCD SLNs与蛋白质间的相互作用机制，为开发具有更优生物效能的纳米载体提供了重要见解。

本研究工作得到广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515011733）、广东省科学技术厅项目（2022B0202010003）以及中央高校基本科研业务费专项资金（21623218）的支持。

发表文章：

Chen Canfeng, Alfredo Ying Ye, Lee Yee Ying, Tan Chin Ping, Wang Yong*, Qiu Chaoying*. (2024). Physicochemical and biological characterization of the lipid particles with bovine serum albumin corona. International Journal of Biological Macromolecules. 281:136223.

作者简介：

陈灿锋，暨南大学食品科学与工程硕士研究生，研究方向为甘油二酯固体脂质纳米粒的构建及应用。目前共发表论文2篇，其中以第一作者在International Journal of Biological Macromolecules发表1篇论文，申请发明专利1件。

仇超颖，博士，副研究员，广州市珠江科技新星，研究方向为功能油脂在健康食品体系中的应用，主讲4门研究生及本科生课程，主持国家基金、省市级项目十余项，第一/通讯作者发表32篇SCI论文，申请专利10项，授权6项，副主编教材/科普书2本，获得暨南大学第九届教学成果奖一等奖（第4），入选暨南“双百英才”杰出青年学者。担任 Food Chemistry等SCI期刊的审稿人。