創傷修復および組織再生における四面体DNAナノ構造の応用

四面体DNAナノ構造（TDN）は、塩基対の原理に基づいて4つの単一鎖のDNAを折り畳むことにより形成される錐体構造を持つ分子です。DNAにはポリアニオン性特性がありますが、TDNの特別な空間構造により、トランスフェクション剤の助けを借りずにカベオリン依存的に細胞膜に浸透し、明らかな毒性副作用なしに細胞プロセスの調節に参加できるようになります。安定した空間構造のため、TDNはヌクレアーゼ活性とDNAに対する自然免疫応答によって課される制限に抵抗します。さらに、TDNには優れた編集可能性と生体適合性があり、生物医学的アプリケーションにとって大きな利点があります。以前の研究では、TDNには、細胞の移動、増殖、分化の促進、抗炎症、抗酸化、抗感染性、免疫調節能力を含むさまざまな生物学的特性があることがわかっています。さらに、TDNSが皮膚、血管、筋肉、骨組織の再生と修復を促進できることを確認しました。これらの発見に基づいて、TDNは創傷修復と再生に適用するための幅広い見通しを持っていると考えています。この記事では、TDN研究とそのアプリケーションの最近の進捗状況をレビューします。

Tetrahedral DNA nanostructures (TDNs) are molecules with a pyramidal structure formed by folding four single strands of DNA based on the principle of base pairing. Although DNA has polyanionic properties, the special spatial structure of TDNs allows them to penetrate the cell membrane without the aid of transfection agents in a caveolin-dependent manner and enables them to participate in the regulation of cellular processes without obvious toxic side effects. Because of their stable spatial structure, TDNs resist the limitations imposed by nuclease activity and innate immune responses to DNA. In addition, TDNs have good editability and biocompatibility, giving them great advantages for biomedical applications. Previous studies have found that TDNs have a variety of biological properties, including promoting cell migration, proliferation and differentiation, as well as having anti-inflammatory, antioxidant, anti-infective and immune regulation capabilities. Moreover, we confirmed that TDNs can promote the regeneration and repair of skin, blood vessels, muscles and bone tissues. Based on these findings, we believe that TDNs have broad prospects for application in wound repair and regeneration. This article reviews recent progress in TDN research and its applications.