生分解性ポリエステルナノカプセルと非染色細胞細胞の相互作用のメカニズム

可変ポリマー疎水性（PCL、PLA、PLGA、PLA-PEG）を備えた4つの生分解性ポリエステルから調製されたポリマーナノカプセル（NC）との相互作用を、非染色細胞Vero、CACO-2、およびHEPG2細胞株で調査しました。非常に親油性蛍光インドカルボシアニン色素希釈液で標識されたNCは、非常に類似したサイズ（約140nm）と負のゼータポテンシャルを持っていました。非対称の流れフィールドフローの分別により、NCコロイドの安定性が明らかになり、インキュベーション培地の血清タンパク質への色素の無視できる移動が証明されました。NCの細胞毒性は、大きなポリマー濃度範囲（1-1000μg/mL）および暴露時間（2、24、および48H）にわたってMTTアッセイを介して評価されました。NCは、約濃度の約濃度のin vitroで安全でした。ポリマーの細胞株と性質に応じて、100μg/ml以上。Vero細胞は、NC、特により疎水性ポリマーのNCにより敏感でした。細胞をエンドサイトーシス阻害剤に曝露し、NCとインキュベートし、細胞関連蛍光を分光蛍光により定量化しました。HEPG2細胞は、CACO-2およびVero細胞よりも1.5-2倍高いエンドサイトーシス容量を示しました。NC摂取の主なメカニズムは、HepG2およびVero細胞におけるカベオリン媒介エンドサイトーシス、およびCACO-2細胞のマクロピノサイトーシスでした。ポリマー疎水性は、HEPG2細胞に関連するNCのレベルに影響を及ぼし、VeroおよびCaco-2細胞のエンドサイトーシスメカニズムにはそれほど効果がありませんでした。NCの取り込みレベルとエンドサイトーシスメカニズムは、テストされた細胞株間で大きく異なりました。

The interaction of polymer nanocapsules (NC) prepared from four biodegradable polyesters with variable polymer hydrophobicity (PCL, PLA, PLGA and PLA-PEG) was investigated in the non-phagocytic Vero, Caco-2 and HepG2 cell lines. The NC, labeled with the highly lipophilic fluorescent indocarbocyanine dye DIL, had very similar sizes (approx. 140 nm) and negative zeta-potentials. Asymmetric flow field-flow fractionation evidenced NC colloidal stability and negligible transfer of the dye to serum proteins in the incubation medium. The cytotoxicity of the NC was evaluated via MTT assay over a large polymer concentration range (1-1000 μg/mL) and time of exposure (2, 24 and 48 h). The NC were safe in vitro up to a concentration of approx. 100 μg/mL or higher, depending on the cell line and nature of the polymer. Vero cells were more sensitive to the NC, in particular NC of the more hydrophobic polymer. The cells were exposed to endocytosis inhibitors, incubated with NC, and the cell-associated fluorescence was quantified by spectrofluorometry. HepG2 cells presented a 1.5-2-fold higher endocytic capacity than Caco-2 and Vero cells. The main mechanism of NC uptake was caveolin-mediated endocytosis in HepG2 and Vero cells, and macropinocytosis in Caco-2 cells. Polymer hydrophobicity had an effect on the level of NC associated to HepG2 cells and to a lesser extent on the endocytosis mechanisms in Vero and Caco-2 cells. The NC uptake levels and endocytosis mechanisms differed significantly between cell lines tested.