纳米颗粒合成与表征
制备不同靶向部分密度和荧光标记的DART纳米颗粒,并表征其理化性质。
通过马来酰亚胺-硫醇化学将IT4 mAb、IT4-Fab或IgG偶联到PLGA-PEG纳米颗粒上,使用DLS测量粒径、表面电荷和PDI,并使用LavaPep蛋白测定法测量靶向部分密度。
Impact of Targeting Moiety Type and Protein Corona Formation on the Uptake of Fn14-Targeted Nanoparticles by Cancer Cells.
包含体外细胞模型(U373胶质瘤、231-TD-luc乳腺癌)和SPR结合分析、摄取动力学、内吞机制、血清蛋白冠影响的多个证据层级,并进行了功能验证(摄取抑制、内吞抑制剂)和机制验证(共定位、途径抑制)。
U373胶质瘤细胞(Fn14-high和Fn14-low) MDA-MB-231-TD-luc三阴性乳腺癌细胞 RAW264.7巨噬细胞(共培养实验)
纳米颗粒配方:PP-IT41%(13.1个mAb/NP)与PP-IT4-Fab10%(37.4个Fab/NP) 血清暴露条件:10%小鼠血清,预孵育60分钟(最大蛋白冠形成) 细胞系Fn14表达差异:Fn14-hi U373 > 231-TD-luc > Fn14-low U373 内吞抑制实验:氯丙嗪(10 μg/ml)和Dyngo-4a(30 μM)抑制网格蛋白介导内吞 SPR结合分析:血清暴露使PP-IT4-Fab10% NP的Fn14结合能力显著下降,PP-IT41% NP无显著变化
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
制备不同靶向部分密度和荧光标记的DART纳米颗粒,并表征其理化性质。
通过马来酰亚胺-硫醇化学将IT4 mAb、IT4-Fab或IgG偶联到PLGA-PEG纳米颗粒上,使用DLS测量粒径、表面电荷和PDI,并使用LavaPep蛋白测定法测量靶向部分密度。
评估不同靶向部分密度和血清暴露对纳米颗粒与Fn14结合亲和力的影响。
使用表面等离子体共振(SPR)测量游离和纳米颗粒偶联的IT4 mAb和IT4-Fab与Fn14胞外域的结合,并计算解离常数(KD)。部分纳米颗粒在SPR分析前与10%小鼠或人血清预孵育60分钟。
比较不同靶向部分和密度纳米颗粒在Fn14高和低表达癌细胞中的摄取量及血清影响。
使用Cy5标记的纳米颗粒处理U373和231-TD-luc细胞,通过流式细胞术定量摄取,使用成像流式细胞术和TIRF显微镜可视化摄取动力学。
确定Fn14靶向纳米颗粒进入癌细胞的机制和细胞内运输途径。
使用共聚焦显微镜分析纳米颗粒与内吞标记物(网格蛋白、小窝蛋白-1、Rab5、溶酶体)的共定位,并使用内吞抑制剂处理细胞,通过流式细胞术评估摄取变化。
验证Fn14靶向纳米颗粒的摄取是否由Fn14受体介导。
用过量可溶性IT4抗体预处理细胞,以阻断Fn14受体,然后测量Cy5-PP-IT41% NP的摄取。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 纳米颗粒合成 | 甲氧基封端PLGA-PEG | PolySciTech | -- |
| 马来酰亚胺封端PLGA-PEG | PolySciTech | -- | |
| PLGA-罗丹明B | PolySciTech | -- | |
| PLGA-花青5 | PolySciTech | -- | |
| 靶向部分制备 | ITEM4 (IT4) 单克隆抗体 | -- | -- |
| 对照纳米颗粒 | 小鼠IgG同型对照抗体 | Thermo Fisher Scientific | 10400C |
| 靶向部分制备 | 转铁蛋白单克隆抗体 | R&D Systems | MAB2474 |
| SPR分析 | 人转铁蛋白受体 | Sino Biological | 11020-H07H |
| 纳米颗粒合成 | 聚乙烯醇(25 kDa) | Polysciences | -- |
| PD-10脱盐柱 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 聚乳酸-乙醇酸共聚物(7-17 kDa,50:50) | Sigma-Aldrich | -- | |
| 2-亚氨基硫烷盐酸盐 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 血清暴露实验 | 小鼠血清 | Sigma-Aldrich | SIG-S25 |
| 内吞抑制实验 | Dyngo-4a | Selleckchem | S7163 |
| 血清暴露实验 | 人男性AB型血浆血清 | Sigma-Aldrich | H6914 |
| 内吞抑制实验 | 盐酸氯丙嗪 | Sigma-Aldrich | C8138 |
| 金雀异黄酮 | Sigma-Aldrich | G6649 | |
| 细胞松弛素B | Sigma-Aldrich | C6762 | |
| 盐酸阿米洛利水合物 | Sigma-Aldrich | A7410 | |
| 非律平III | Sigma-Aldrich | F4767 | |
| 免疫荧光染色 | Fn14抗体 | Abcam | ab109365 |
| Rab5抗体 | CST | 3547S | |
| LAMP1抗体 | CST | 9091S | |
| 网格蛋白抗体 | CST | 4796S | |
| 小窝蛋白-1抗体 | CST | 3238S | |
| 抗兔IgG Alexa Fluor 555 | CST | 4413S | |
| 溶酶体标记 | LysoTracker Red DND-99 | Thermo Fisher Scientific | L7528 |
| 流式细胞术 | IgG-APC | Biolegend | 400322 |
| 细胞活力染色 | ZombieAqua | Biolegend | 423102 |
| Fab片段制备 | Fab制备试剂盒 | Pierce | 44985 |
| 蛋白纯化 | Zeba旋转柱 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 纳米颗粒表征 | Zetasizer NanoZS | Malvern Instruments | -- |
| SPR分析 | Biacore 3000 | GE Healthcare | -- |
| 靶向配体密度测量 | LavaPep蛋白测定 | Gel Company | -- |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Corning | 10-013-CV |
| 胎牛血清 | Invitrogen | 16140071 | |
| 青霉素-链霉素 | Invitrogen | 15140122 | |
| 嘌呤霉素 | -- | -- | |
| G418硫酸盐 | Gemini Bio | 400-113 | |
| 潮霉素B | Corning | 30-240-CR | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Sigma-Aldrich | R0278 |
| 蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物 | Thermo Scientific | 1861281 | |
| BCA蛋白定量试剂盒 | Thermo Scientific | 23227 | |
| SDS-PAGE凝胶电泳 | Invitrogen | NP0342BOX | |
| PVDF膜 | Thermo Scientific | 88518 | |
| 抗Fn14抗体(Abcam EPR3179) | Abcam | EPR3179 | |
| 抗GAPDH抗体(CST 2218S) | CST | 2218S | |
| TBST缓冲液 | CST | 9997S | |
| HRP偶联二抗 | CST | -- | |
| Amersham增强型化学发光检测试剂盒 | Cytiva | RPN2232 | |
| 流式细胞术 | 小鼠Fc受体阻断剂 | Biolegend | 101320 |
| Cytek Aurora光谱流式细胞仪 | Cytek | -- | |
| 成像流式细胞术 | Amnis ImageStream | Amnis | -- |
| TIRF显微镜 | Olympus IX83电动倒置显微镜 | Olympus | -- |
| Lambda 10-3滤光片轮 | Sutter Instruments | -- | |
| Hamamatsu ORCA-Flash4.0相机 | Hamamatsu | -- | |
| MetaMorph成像软件 | Molecular Devices | -- | |
| FIJI/ImageJ | -- | -- | |
| 共聚焦显微镜 | Nikon W-1转盘共聚焦显微镜 | Nikon | -- |
| 含DAPI的Prolong gold抗淬灭试剂 | Invitrogen | P36961 | |
| 12毫米盖玻片 | Deckglaser | 0111520 | |
| 细胞培养 | 胶原蛋白包被的玻璃底培养皿 | MatTek | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 纳米颗粒合成 | PLGA-PEG共聚物(10:5 kDa)和马来酰亚胺封端比例(0.5%-10%) 阅读提示:Methods: Preparation of polymeric NPs; Table 1 |
| 靶向部分制备 | IT4-Fab的制备、硫醇化摩尔比(200X 2-IT) 阅读提示:Methods: IT4-Fab and TfR Fab preparation; Preparation of thiol-modified IT4 mAb, IT4-Fab, TfR mAb, TfR-Fab, and IgG |
| SPR结合分析 | Fn14胞外域固定量(~1700 RU)、NP浓度(0.125-2 nM)、血清孵育条件(10%血清,60分钟) 阅读提示:Methods: Surface plasmon resonance analysis; Figure 1 and Figure 6 |
| 细胞摄取实验 | NP浓度(50 μg/ml)、处理时间(30分钟)、血清条件(无血清、10%小鼠血清、预孵育60分钟) 阅读提示:Methods: Flow cytometric analysis of NP uptake in vitro; Figure 4 |
| 内吞抑制实验 | 内吞抑制剂浓度(氯丙嗪10 μg/ml、Dyngo-4a 30 μM等)、预处理时间(30分钟)、NP浓度(50 μg/ml)、4°C对照 阅读提示:Methods: Effect of various drugs, 4°C incubation, and excess IT4 on NP cellular uptake; Figure 8 |
| 共定位分析 | NP浓度(20 μg/ml)、处理时间(60分钟)、抗体稀释度(Rab5 1:200, LAMP1 1:200等) 阅读提示:Methods: Confocal microscopy and NP colocalization analysis in U373 cells; Figure 7 |