蘇州醫(yī)工所在量子點外排機制研究方面獲進展

　　量子點是由半導體材料制成，直徑在2～20 nm的熒光納米粒子。隨著納米技術日新月異的發(fā)展，越來越多的量子點被開發(fā)出來，用于生物成像及藥物載體構建等。然而如何提高這些量子點的效果及降低毒性成為當下科研工作者要解決的首要問題。當前，科學家們往往關注于量子點進入細胞的過程，包括胞飲及受體作用等，因其關系到量子點的靶向及積累量。然而目前對量子點外排機制進行的研究極為稀少，且缺乏明確結論。

　　在當前的蛋白質(zhì)研究中，ABC轉運蛋白（ATP Binding Cassette Transporters）的作用得到了越來越多的重視。該蛋白是一個包含200多種蛋白的超家族，在一系列真核和原核生物中均有表達，其中B、C及G家族成員，即ABCBs（包括Mdr1與Bsep等）、ABCCs（如Mrps）及ABCGs（如Bcrp）參與了外源物的外排。這些蛋白主要分布于肝臟、腎臟以及血腦屏障等器官組織中，可在化學污染物與藥物等存在的情況下被誘導表達，通過ATP水解供能，逆濃度將這些外源物及其代謝產(chǎn)物泵到細胞外，從而起到機體保護的作用。

　　那么，ABC轉運蛋白對量子點是否起著同樣的外排作用呢？中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所蛋白質(zhì)組學中心應用肝腎細胞及合成的CdTe量子點對這個問題進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)ABC轉運蛋白的表達水平在該量子點處理后顯著提高，而ABC轉運蛋白活性的改變也會顯著影響該量子點在細胞中的積累量。從而表明作為一種細胞自我保護的形式，ABC轉運蛋白介導了量子點的外排。

　　該研究的成果可作為量子點開發(fā)與應用的重要依據(jù)。該結論還可進一步推廣用于其他結構量子點、納米晶及納米管等材料的細胞外排研究中，從而作為納米材料開發(fā)的重要依據(jù)，保證其在生物學實驗中更安全有效地應用。

　　相關成果已發(fā)表(Toxicol Appl Pharmacol, 2016, 303:11-20)。

　　以上工作得到了國家自然科學基金“應用斑馬魚模型研究ABC轉運蛋白在多化學污染物抵御中的作用”（No. 21307154）及“863”項目“用于蛋白質(zhì)相互作用研究的能量轉移時間分辨熒光分子標記技術”（No. 2014AA020905）的支持。

CdTe量子點在細胞中的聚集情況：肝細胞系（左），腎細胞系（右）。