南开大学化学学院高分子化学与物理刘阳

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刘阳，南开大学教授。2006年毕业于南开大学化学专业，获学士学位。同年考入南开大学高分子化学研究所，2011年毕业，获高分子化学博士学位。毕业后赴美在加州大学洛杉矶分校化学工程与分子生物工程系深造，于2016年获化学工程博士学位。2016年入选中组部『青年##计划』并回国加入南开大学化学学院，任研究员，同年9月加入药物化学生物学国家重点实验室（南开大学）。刘阳课题组具体研究内容包括治疗性蛋白纳米输送体系的构建、多蛋白携同靶向输送、纳米载体体内分布和其药代动力学的研究，以及纳米药物在慢性病和癌症治疗方面的研究。相关科研成果主要发表在 Nature Nanotechnology, Angewandte Chemie Int. Ed., Adv. Drug Deliv. Rev. 等学术期刊。


姓　　名        刘阳        
性　　别        男
出生年月        1984-03        
籍　　贯        天津市
学　　历        博士        
毕业院校        南开大学
职　　称        研究员        
系所单位        高分子化学研究所
特殊人才称号        中组部青年##
通讯地址        天津市南开区卫津路94号南开大学蒙民伟楼412        
电子邮件        yliu@nankai.edu.cn        
研究领域        高分子合成，大分子自组装，药物载体设计与药物输送，纳米医药，癌症免疫疗法


教育及科研经历        
2002-2006 南开大学化学系本科
2006-2011 南开大学高分子所，博士
2011-2016 美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）化学工程与分子生物学工程系，博士
2016至今 南开大学高分子所
荣誉和奖励        2016年，中组部青年##


科研成果与代表作        
至2016年，在包括 Nature Nanotechnology, Angew. Chem. Int. Ed, Adv. Drug Deliv. Rev. 等杂志发表论文17篇，拥有两项专利
[1] Y. Liu, J. Du, M. Yan, M.-Y. Lau, J. Hu, H. Han, O. O. Yang, S. Liang, W. Wei, H. Wang, J. Li, X. Zhu, L. Shi*, W. Chen*, C. Ji*, Y. Lu*. “Biomimetic enzyme nanocomplexes and their use as antidotes and preventive measures for alcohol intoxication” Nature Nanotechnol., 2013, 8, 187-192.
Highlighted by Nature.com, MIT Technical Review, etc.
[2] Y. Liu, H. Wang, K. Kamei, M. Yan, K.-J. Chen, Q. Yuan, L. Shi, Y. Lu*, H.-R. Tseng*. “Delivery of intact transcription factor by using self‐assembled supramolecular nanoparticles” Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 123, 3114-3118. Angewandte VIP paper.
[3] Y. Liu, J. Du, J. Choi, K.-J. Chen, S. Hou, M. Yan, W.-Y. Lin, K. Chen, T. Ro, G. S. Lipshutz, L. Wu, L. Shi, Y. Lu*, H.-R. Tseng*, H Wang*. “A High-Throughput Platform for Formulating and Screening Multifunctional Nanoparticles Capable of Simultaneous Delivery of Genes and Transcription Factors”. Angew. Chem. Int.l Ed., 2016, 55, 169.
[4] Y. Liu, S. Liang, X. Jin, G. Liu, J. Wen, L. Zhang, J. Li, X. Yuan, I. S.Y. Chen, W. Chen, H. Wang, L. Shi, X. Zhu, Y. Lu*. “Phosphorylcholine polymer nanocapsules prolong the circulation time and reduce the immunogenicity of therapeutic proteins”. Nano Research, 2016, doi: 10.1007/s12274-016-0991-3
[5] Y. Liu, J. Li, Y. Lu*. “Enzyme therapeutics for systemic detoxification” Adv. Drug Deliv. Rev., 2015, 90, 24.

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2018国家重点研发计划“纳米科技”重点专项（第一批）

项目编号        项目名称        项目牵头承担单位        项目负责人        中央财政经费 （万元）        项目实施周期 （年）
2018YFA0209700        针对脑胶质瘤精准协同治疗的集成型生化药物纳米递释系统        南开大学        刘阳        289        5

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刘阳 Nano Lett.：纳米复合材料用于治疗阿尔茨海默病小鼠

阿尔茨海默病(AD)是一种不可逆转的大脑疾病。最近的研究表明了β-淀粉样蛋白（Aβ）在其中起到了关键作用的。Zhao等人开发了一种新颖的纳米复合材料由于消除Aβ和减轻Aβ引发的对AD小鼠的神经毒性。实验通过将Aβ-结合肽(KLVFF)集成到小尺寸纳米颗粒的表面上，并采用原位聚合法进一步交联包裹蛋白分子制备了纳米复合材料。纳米复合材料的存在可以显著地改变Aβ的聚集情况，减轻Aβ引起的神经元损害,恢复颅内胶质细胞吞噬Aβ的能力，最终保护神经元不会凋亡。这一研究表明新型纳米复合材料将为治疗AD提供切实可行的新策略。

Zhao Y,Cai J Q, et al. Nanocomposites Inhibit the Formation, Mitigate the Neurotoxicity and Facilitate the Removal of β-Amyloid Aggregates in Alzheimer's Disease Mice[J]. Nano Letters, 2018.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b03644

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  为了使纳米材料有效的停留在感染部位，进而高效清除细菌，通常需要其具有正电性的表面，正电性的纳米材料可通过静电相互作用吸附在细菌细胞膜上，释放的药物能够很快地被细菌摄取。但不利的一方面是，EPS占生物被膜总量的90%以上，传统的正电性纳米材料也会与生物被膜中大量的负电性EPS组分静电相互作用，这将阻碍纳米材料在生物被膜内部的深入渗透与扩散，从而影响治疗效果。

  最近，刘阳研究员团队设计了一种具有核壳结构的纳米胶囊，以聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱共聚物（PMPC）为壳层，壳聚糖纳米粒子（CS）为内核，随后负载抗菌剂用于生物被膜的治疗（如图1所示）。像聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱这类两亲性离子聚合物，相对于PEG而言能够更强地结合水分子，形成水合层，抵抗非特异性蛋白质的吸附，是一种用于生物被膜渗透的理想材料。因此PMPC外衣赋予了纳米胶囊低EPS粘附的特性，帮助其穿透生物被膜的屏障，同时内核壳聚糖的正电性使纳米胶囊能够与细菌结合，最终达到药物的原位释放，这一复合特性使纳米载体同时实现了在生物被膜内部有效渗透与停留的最佳效果。

  然而，随着纳米胶囊中正电性链段与两亲性链段 (PAPM : PMPC) 比例的提高，纳米胶囊的对 EPS 组分的吸附也增加。这是由于随着聚合时 APM : MPC比例的提高，纳米胶囊的正电性增强，从而促进了纳米胶囊与EPS 组分的静电相互作用。另一方面，引入APM降低了纳米胶囊表面MPC的作用，直接减弱了纳米胶囊抗EPS吸附的能力。此外，分析实验结果发现，在 pH 7.4 时，P(MPC1-co-APM1)-CS和P(MPC1-co-APM4)-CS表现出相近的电位，但对 EPS 的吸附情况有较为明显的差异，这一现象暗示了纳米胶囊的表面性质直接影响了其在渗透过程中与生物被膜组分EPS的相互作用，从而在生物被膜中呈现出不同的渗透和积累效果。

  此外，纳米载体利用内核壳聚糖在生物被膜酸性微环境下的溶胀效应，实现药物的酸响应释放。最终结果显示，与游离的抗菌剂相比，载药纳米胶囊表现出对耐药性细菌生物被膜更为有效的治疗效果，提高了抗菌剂的杀菌效率，克服了生物被膜的抗性。该团队构建的抗生物被膜感染的pH响应性多功能纳米递送系统，集成生物相容性、生物被膜组织的渗透、靶向递送药物等多种功能，调控载体表面特性将抗菌剂投递到感染部位的生物被膜内部，发挥高效抗菌作用，为治疗与细菌相关的感染提供了新的思路。

  以上的研究成果发表在ACS Macro letters (ACS Macro Lett. 2019, 8, 651?657)上。论文第一作者为南开大学化学学院硕士生曹京京，通讯作者为刘阳研究员和史林启教授。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.9b00142