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近年来,纳米级金属有机框架(Metal-Organic Framework:MOF)材料在生物领域得到了广泛的应用。我们首先开发了一种pH响应的能够实现溶酶体逃逸功能的MOF材料运载不易被细胞内吞的天然铜-锌超氧化物歧化酶[Superoxide Dismutase:SOD-1,可以抑制活性氧(ROS)的产生]实现蛋白跨膜转运。进一步,我们将上述MOF材料进行进一步表面改性,开发一种高活性的质子吸收性溶酶体抑制剂的MOF-PGMA(DET)-CDM结构,引起M2表型的肿瘤性相关巨噬细胞成功转型为M1表型的抗肿瘤性相关巨噬细胞,调控肿瘤免疫治疗。(1)首先合成了一种pH响应的表面富集阳离子的MOF-PGMA(EA)材料与SOD-1组装成稳定的纳米胶体MOF-PGMA(EA)/SOD-60(SOD-1的表面氨基转换率约为60%),通过核磁结果表明此MOF-PGMA(EA)成功合成,X射线粉末衍射(X-Ray Power Diffraction:XRD)结果表明MOF内核成功形成。体外实验证明SOD-1成功实现电荷逆转并且保持酶活性。动态光散射(Dynamic Light Scattering:DLS)和Zeta Potential电势实验结果证明,纳米组装体的粒径在36.8nm,电势+19.8mV。通过细胞摄取以及溶酶体逃逸实验证明,纳米胶体比对照组有更高的细胞摄取率和溶酶体逃逸能力。胞外SOD-1酶活性测试表明,纳米胶体有更高的ROS抑制能力。综上所述,我们成功制备了可以实现蛋白跨膜递送的的纳米胶体MOF-PGMA(EA)/SOD-60。(2)然后我们将上述MOF材料进行进一步的精细表面改造,合成了可以将M2表型肿瘤性巨噬细胞成功转型为M1表型抗肿瘤性巨噬细胞的pH响应的同样能够实现溶酶体逃逸的MOF-PGMA(DET)-CDM材料,以调控对肿瘤细胞的免疫治疗的效果。通过核磁共振氢谱(Nuclear Magnetic Resonance:~1H NMR)及傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer:FTIR)验证MOF-PGMA(DET)-CDM材料的成功合成。动态光散射(DLS)和Zeta Potential电势实验结果证明,纳米胶体的粒径大约在45.0nm,电势-7.8mV。通过透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy:TEM)和XRD实验表明MOF材料的晶核成功形成以及具有良好的均一性。胞内实验证实MOF材料MOF-PGMA(DET)-CDM具有生物相容性良好以及在肿瘤微环境(pH=5.5)实现电荷逆转(暴露出正电荷,有利于细胞摄取)以及证实溶酶体逃逸能力。通过对M2型肿瘤性巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophage:TAM)和M1抗肿瘤性巨噬细胞相关Marker细胞因子的Western Blotting,RT-qPCR,Flow Cytometry和ELISA实验证明,MOF-PGMA(DET)-CDM材料比氯喹(一种已被证实有巨噬细胞转型能力的质子吸收性溶酶体抑制剂)有更强的促进M1表型抗肿瘤性巨噬细胞转型能力。