降鈣素劑型內容物的新選擇：二羥基咖啡酸修飾的氧化鐵奈米材料

113年03月09日

【本篇報導由化學系  杜玲嫻副教授研究團隊提供】 　　迄今為止，已經發現有42種人體胜肽或蛋白質能夠形成類澱粉蛋白纖維，其中大多數與人類疾病相關。然而，目前尚無類澱粉沉積症（amyloidosis）相關的治療方法，因此，迫切需要開發可抑制形成的類澱粉蛋白纖維的策略。人類降鈣素（human calcitonin, hCT）是一種包含32個胺基酸的激素胜肽，由人體甲狀腺濾泡旁細胞（Parafollicular cells）分泌。它可以調節血液中鈣離子的濃度，並降低破骨細胞（osteoclast）的活動。因此，降鈣素也被視為一種治療型胜肽。然而，hCT的聚集阻礙了治療可能性，並且在目前的藥物配方中已經被鮭魚降鈣素所取代。本研究發現，二羥基咖啡酸（Dihydrocaffeic Acid, DCA）修飾的氧化鐵奈米材料，可以分解預先形成的hCT類澱粉纖維，以維持它們對hCT聚集的穩定性和抑制效應。    　　人類降鈣素（hCT）不可逆的聚集行為，經常嚴重地限制了胜肽類型藥物其生物利用度和治療活性，因此在劑型的配方裡需要添加可防止蛋白質或胜肽聚集的賦形劑來提高其利用度，最近，由於其高生物相容性、低毒性和易功能化的特性，氧化鐵奈米材料已被開發為各種應用的潛在材料。在這項研究中，研究團隊使用簡單的化學共沉澱法製備了奈米顆粒（nanoparticles, NPs）。本研究首先證明，多巴胺修飾的奈米氧化鐵抑制了hCT的聚集，類似於研究團隊在先前研究中使用碳點作為核心材料時的發現。研究團隊繼續簡化了製備過程，使用二羥基咖啡酸（Dihydrocaffeic Acid, DCA）和氧化鐵NPs的混合，以維持它們對hCT聚集的穩定性和抑制效應。此外，研究還發現DCA修飾的氧化鐵NPs可以分解預先形成的hCT類澱粉纖維（如圖1）。這似乎是穩定hCT在溶液中的最有效的方法之一，這項發現對類澱粉沉積症的治療可能有所幫助。 圖1：二羥基咖啡酸修飾的氧化鐵奈米材料有效地抑制人體降鈣素的聚集   原文出處：Shen, C. L., Wu, Y. H., Zhang, T. H., & Tu, L. H. (2022). Dihydrocaffeic Acid-Decorated Iron Oxide Nanomaterials Effectively Inhibit Human Calcitonin Aggregation. ACS omega,7(35), 31520-31528. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.2c04206