Reconnaissance ciblée et évaluation antioxydante des nanomatériaux fonctionnalisés par aptamères nucléiques

LI Xi-lan ,  

XU Zhong-sheng ,  

ZOU Tao ,  

WANG Hai-bo ,  

摘要

Cet article établit une stratégie d’évaluation systématique à quatre dimensions capable de différencier la capacité intrinsèque de matériaux à éliminer les espèces réactives de l’oxygène (ROS) et la contribution à l’effet synergique ciblé. En combinant les méthodes chimiques acellulaires et les évaluations au niveau cellulaire, la fonction des nanomatériaux fonctionnalisés par aptamères nucléiques est évaluée selon quatre dimensions : liaison moléculaire, absorption cellulaire, élimination intrinsèque des ROS et protection cellulaire. Des nanoparticules de silice mésoporeuse creuse dopées au manganèse (MSN) ont été synthétisées par sol-gel et hydrothermie, modifiées avec du polyallylamine hydrochloride (PAH), puis conjuguées successivement de façon covalente avec le radical nitroxyle 4-hydroxy-2,2,6,6-tetraméthylpiperidine (Tempol) et un aptamère nucléaire ciblant le récepteur des produits de glycation avancée (RAGE), aboutissant à la préparation réussie de complexes nanomatériaux fonctionnalisés par aptamère pour l’élimination de ROS nommés TMSN@Apt. Les matériaux préparés ont été caractérisés par microscopie électronique en transmission (MET), cartographie STEM-EDS et potentiel zêta. Les résultats montrent que les MSN ont une structure sphérique creuse avec une taille de particule de (87,94 ± 11,14) nm, des pores mésoporeux visibles dans la paroi, et une distribution homogène de Mn, O, Si dans la paroi. Le potentiel zêta est passé de (23,0 ± 0,3) mV après modification PAH à (30,3 ± 1,1) mV après greffage de Tempol, puis à (-2,1 ± 0,3) mV après conjuguaison d’Apt, confirmant la modification réussie de chaque composant. La cytométrie en flux a montré une intensité de fluorescence liée de TMSN@Apt à la protéine RAGE environ 12,4 fois plus élevée que celle d’une séquence aléatoire témoin, avec une liaison dépendante de la concentration aux cellules épithéliales alvéolaires MLE-12 à forte expression de RAGE. L’imagerie confocale laser a révélé l’entrée de TMSN@Apt dans les cellules médiée par RAGE, alors qu’aucun signal matériel notable n’a été observé dans le groupe témoin à séquence aléatoire. La concentration de plateau d’élimination des ROS de TMSN@Apt dans un système sans cellule est de 0,2 mg/mL, tandis qu’au niveau cellulaire, seulement 0,05 mg/mL est nécessaire pour diminuer significativement le niveau intracellulaire de ROS, réduisant le taux de positivité de (82,30 ± 1,91)% à (13,93 ± 1,33)%, et atténuant l’apoptose, avec un taux d’apoptose diminuant de (20,94 ± 2,18)% à (7,85 ± 0,61)%. La concentration efficace est significativement inférieure à la concentration de plateau dans le système acellulaire, révélant la relation d’amplification du rapport concentration-effet induite par l’enrichissement ciblé par l’aptamère. Cette stratégie d’évaluation en quatre dimensions permet de différencier la capacité intrinsèque d’élimination des ROS du matériau et la contribution de l’amplification ciblée, fournissant une référence méthodologique pour une évaluation précise de la performance antioxydante des nanomatériaux ciblés et pour l’optimisation des doses d’application biologique.

关键词

aptamères nucléiques;nanomatériaux;reconnaissance ciblée;activité antioxydante;élimination des espèces réactives de l’oxygène

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