对于纳米医学 细胞性问题很重要

男性和女性之间存在重要的生物学差异 - 直至细胞水平。来自布莱根妇女医院的研究人员以及斯坦福大学，麦吉尔大学和加州大学伯克利分校的同事希望确定男性与女性细胞之间的差异是否会影响细胞摄取纳米粒子的程度 - 这是成像和靶向给药应用的关键工具。研究小组证明，细胞性别对纳米粒子的细胞摄取有很大影响，并发现男性和女性细胞对重编程技术的反应不同，这些技术用于增强细胞分化成更多种细胞类型的能力。他们的研究成果发表在本周的ACS Nano上，可以帮助研究人员更安全有效地生产考虑到性别的纳米药物。

“尽管在纳米医学领域做出了巨大努力，纳米粒子技术的数量已经超过预期，但它已经进入临床试验阶段。这种努力与成功的临床翻译之间存在巨大差距的原因至少部分是因为存在几个被忽视的因素。在nanobio界面。“ 共同通讯作者Morteza Mahmoudi博士说，他是BWH纳米医学中心和麻醉科的讲师。“在过去的十年中，我的研究的核心目标一直集中在纳米生物界面上寻找和引入被忽视的因素，以最大限度地缩小这种基准与诊所的差距，这可能为加速纳米粒子的成功临床转化铺平道路。

Mahmoudi和他的同事之前发现了其他几个被忽视的生物因素，这些因素似乎导致了实验室和临床结果之间的差异，包括纳米生物界面的个性化医疗的重要性，细胞类型，细胞形状和孵化温度。为了了解细胞性别是否是影响结果的另一个重要因素，研究小组将纳米颗粒与人羊膜干细胞(hAMSCs)一起培养，这些细胞是从胎盘的羊膜层提取的，附着于男性和女性胎儿。他们发现女性细胞对纳米粒子的摄取显着高于雄性细胞。

在体内，细胞充斥着各种各样的生物分子，包括旁分泌因子，这些因子是可以与纳米粒子表面相互作用的小蛋白质。研究小组发现旁分泌因子在男性和女性细胞之间存在差异：在测量的63种旁分泌因子中，14种显示出主要差异。这些差异可以影响纳米颗粒的生物学特性，从而改变它们与细胞的相互作用。除了男性和女性细胞之间旁分泌因子的变化外，研究小组还发现男性和女性hAMSCs中肌动蛋白丝的组织，分布和形态存在重要差异。这些细丝像微小的卷须一样缠绕着颗粒并吞没它们。

“这些差异可能会对纳米粒子的管理产生重大影响，”Mahmoudi说。“如果纳米颗粒携带药物来递送，不同的摄取可能意味着不同的治疗效果和其他重要的差异，如安全性，在临床数据中。”

使用仙台病毒可以将hAMSCs诱导成更强大的干细胞状态，从而为细胞核提供关键因子。这种重编程技术在干细胞生物学中非常普遍 - 但研究小组发现，即使这种方法也受到雄性和雌性细胞之间差异的影响，雌性细胞的反应率比雄性细胞高9倍。

该团队还测试了纳米粒子对其他人类细胞的吸收，包括来自老年人捐赠者的成纤维细胞，并发现了显着差异。有趣的是，研究小组发现雄性成纤维细胞的摄取水平高于雌性成纤维细胞。他们还发现了细胞线粒体和内质网结构形状的差异以及其他差异。

“我们所看到的是细胞类型也是至关重要的。如果我们试图提供化学治疗药物，我们所针对的细胞类型以及患者的性别可能会影响药物的输送效果并且吸收了，“Mahmoudi说。“需要对更多种细胞类型及其细胞内差异进行进一步研究，以获得关于雄性细胞与雌性细胞之间物理化学和机械差异的更深入信息。我们希望我们的工作有助于纳米生物学领域理解并克服一些药物输送方面的关键挑战，最终以更安全和高效的性别特异性方式为患者提供更好的治疗方法。“

BWH有着悠久的历史，致力于了解健康与疾病的性别差异。特别是，康纳斯妇女健康和性别生物学中心的研究人员正在为临床医学制定性别特异性治疗和预防策略，以促进BWH的医疗保健。

“我们必须承认并更好地了解男性和女性的分子和细胞差异如何构成人类健康的诸多方面，”Hadine Joffe医学博士，硕士，Mary Horrigan Connors女性健康中心执行主任说。性别生物学。“通过这项研究，Morteza Mahmoudi和他的同事们正在帮助揭示这一未被充分认识的现象，他们的工作扩展了Brigham致力于应用基于性别差异的发现以改善医疗保健的承诺。”