肽核酸(PNAs)是一种合成的DNA模拟物，已广泛应用于反义和抗原为基础的生物医学应用中。其在增加PNAs的细胞摄取方面已经做出了巨大的努力，作者研究了相对未被探索的PNAs胞内运输和内吞循环方面。为了证明概念，作者使用了靶向miR-155的anti - microrna (miR) PNA。通过共聚焦和流式细胞术研究了PNA在HeLa细胞中的亚细胞定位。对含有pna的胞外囊泡的全面表征显示球形形态、表面负电荷密度和四倍体蛋白标记物的存在。

最重要的是，作者研究了rab11a和rab27b GTPases在调节PNAs胞外分泌中的作用。细胞器染色和共聚焦成像显示PNA在溶酶体中的定位更高。基因表达分析证实PNA在抑制内吞循环后功能活性增强。多项研究报道了单链寡核苷酸、短干扰rna (sirna)和纳米载体的胞吐作用。目前这是第一个建立PNA在肿瘤细胞内吞循环和胞外排泄的机制研究。这一结果可以作为一个平台来开发和优化策略，通过避免循环途径来提高 PNA 的治疗效果。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.07.018.

内吞循环是一个复杂和严格调控的过程，对维持细胞活动，包括营养摄取，信号转导和细胞分裂至关重要。通过网格蛋白依赖性或非依赖性内吞作用内化的货物经历不同的细胞内运输途径。无论摄取机制如何，细胞内运输货物的第一步是早期核内体形成，在此囊泡经历分类运输到质膜，或导向内吞循环室(ERC)，或成熟为晚期核内体，最终导致溶酶体降解。ERC是分布在细胞质中的微管细胞器，由rab11蛋白的存在在分子上定义。Rabs是一类定位于不同运输区间的gtp结合蛋白;它们调节囊泡的形成、融合和质膜的释放。ERC中的大部分货物通过回收小泡被回收回质膜，但部分货物被导向反式高尔基网络(TGN)。此外，rab11同时定位于ERC和TGN，在调节囊泡运输中发挥着重要作用。

由胞吐作用从质膜释放出来的囊泡称为细胞外囊泡(EVs)。EVs的释放最初被认为是细胞间基因交换的一种机制。EVs由脂质、蛋白质和核酸组成，含有信使rna、非编码rna、生长因子和血管生成因子。EVs是由不同类型的细胞分泌的，在发育、免疫、细胞迁移、神经功能等正常生理过程中都是必不可少的。同样，肿瘤源性ev (tev)存在于肿瘤微环境中，可促进肿瘤生长、侵袭、转移和抗肿瘤。目前，EVs由于其生物相容性、体内稳定性、穿透血脑屏障的能力以及易于定制，正被广泛探索作为基因治疗应用的平台。

最近，短干扰RNA (short interfering RNA, siRNA)受到了广泛关注，因为三种基于siRNA的药物Onpattro、Givlaari和Oxlumo分别获得了美国FDA的批准，用于治疗淀粉样变、卟啉症和高草酸尿症。基于sirna的药物或候选药物的细胞内运输仍然是一个活跃的研究领域，因为它们的活动受限于亚细胞室的包封。脂质纳米颗粒(LNP)介导的siRNA传递活性由于内体包封而受到限制，其逃逸效率仅为1% ~ 2%。此外，70%含有lnp的sirna通过多泡晚期核内体/溶酶体进行胞外排泄。含有lnp的siRNA的循环是由一个13跨膜糖蛋白Niemann Pick type C1 (NPC1)调控的，它存在于多泡晚期核内体的表面，一个小分子(NP3.47)介导的NPC1抑制将siRNA的沉默效率提高了4倍。与sirna一样，内体包埋是SS ASOs的主要障碍。

PNA在溶酶体、ERC(内吞循环室)和MVBs(多泡体)中的共定位研究

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作者在含有tev的antimiR PNA的表面确认了tetraspanin标记，并确定了rab11a和rab27b在含tev的PNA的内吞循环中的作用。最后确定了PNAs的循环和胞吐作用对其抗ir -155和anti - ir -21活性的影响。这将为开发和优化基于pna的机制和治疗研究提供一个平台。深入的机制研究为sirna治疗的临床应用提供了基础。相信该研究将为进一步的研究奠定基础，并在不久的将来使PNA治疗成为现实。（生物谷 世联博研Bioexcellence）

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