子科生物報道：質(zhì)膜是指圍繞在細胞最外層，由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和膽固醇等組成的生物膜，質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)維持了其內(nèi)部相對穩(wěn)定的生理環(huán)境，同時也起著細胞與環(huán)境之間的物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換與信息傳遞等作用。磷脂是細胞膜的重要組成部分，磷脂雙分子層不僅起著天然的屏障作用，還在物質(zhì)與信息傳遞、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫應(yīng)答等方面發(fā)揮重要的功能，同時也反應(yīng)了細胞的生理病理狀態(tài)。如磷脂酰絲氨酸正常分布在細胞膜的內(nèi)側(cè)，在細胞凋亡時其會外翻至細胞膜的表面，已成為細胞凋亡檢測的重要標志物。因此，通過細胞膜上的脂類分子對生物膜進行選擇性識別，對細胞成像、分選、靶向、調(diào)控等有著重要的意義。

圖1.磷脂分子表位印跡及其對質(zhì)膜識別的示意圖

  吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院胡良海教授和南京大學(xué)劉震教授、東南大學(xué)陶緯國教授團隊合作開發(fā)了一種基于磷脂分子印跡的細胞膜識別新策略（圖1），可通過對質(zhì)膜外層暴露的磷脂表位實現(xiàn)對生物膜的選擇性識別。將所制備的磷脂酰絲氨酸印跡材料用于對凋亡細胞進行識別和示蹤，流式細胞儀和激光共聚焦顯微鏡分析顯示，該材料具有和Annexin-V相近的標記效率（圖2），表明脂質(zhì)靶向的印跡材料具有高度的配體-受體選擇識別性能，為細胞成像與靶向藥物遞送提供了新的手段。

圖2.磷脂分子印跡材料對凋亡細胞的識別

  外泌體是細胞分泌的具有磷脂雙分子層膜包裹的囊泡狀結(jié)構(gòu)小體，與疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切的聯(lián)系，是疾病標志物篩選的重要來源。因此，磷脂分子印跡材料可通過外泌體外膜表達的磷脂對其進行選擇性分離，和傳統(tǒng)超速離心方法相比，該方法顯示出更高的回收率和特異性（圖3）。通過對富集的外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)分析，所鑒定到的蛋白中73%來源于外泌體數(shù)據(jù)庫，且Top100蛋白中有91個被鑒定到，Gene Ontology分析表明所鑒定到的絕大多數(shù)是細胞外囊泡蛋白，表明了該方法的可靠性和適用性，為基于外泌體的腫瘤液體活檢提供了新的技術(shù)方案。

圖3.磷脂分子印跡材料與傳統(tǒng)超速離心法對外泌體富集的比較

  這種基于分子印跡的磷脂“人工抗體”為生物膜的標記與調(diào)控提供了特有的化學(xué)生物學(xué)手段，針對細胞膜上脂質(zhì)分子的分布特征，可對不同生理狀態(tài)下的細胞膜結(jié)構(gòu)的精細變化進行分辨和干預(yù)，為其細胞分泌機制、藥物跨膜輸運特性、不同病理生理狀態(tài)下的功能等研究提供新的分子工具。

  相關(guān)研究以題為“Epitope Imprinting of Phospholipids by Oriented Assembly at Oil/Water Interface for the Selective Recognition of Plasma Membranes”發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed., 2013, e202213938。