Aptamer-Conjugated Calcium Phosphate Nanoparticles for Reducing Diabetes Risk via Retinol Binding Protein 4 Inhibition

ObjectivesInhibition of the binding of retinol to its carrier, retinol binding protein 4, is a new strategy for treating type 2 diabetes; for this purpose, we have provided an aptamer-functionalized multishell calcium phosphate nanoparticle.MethodsFirst, calcium phosphate nanoparticles were synthesized and conjugated to the aptamer. The cytotoxicity of nanoparticles releases the process of aptamer from nanoparticles and their inhibition function of binding retinol to retinol binding protein 4.ResultsAfter synthesizing and characterizing the multishell calcium phosphate nanoparticles and observing the noncytotoxicity of conjugate, the optimum time (48 hours) and the pH (7.4) for releasing the aptamer from the nanoparticles was determined. The half-maximum inhibitory concentration (IC50) value for inhibition of retinol binding to retinol binding protein 4 was 210 femtomolar (fmol).ConclusionsThe results revealed that the aptamer could prevent connection between retinol and retinol binding protein 4 at a very low IC50 value (210 fmol) compared to other reported inhibitors. It seems that this aptamer could be used as an efficient candidate not only for decreasing the insulin resistance in type 2 diabetes, but also for inhibiting the other retinol binding protein 4-related diseases.

RésuméObjectifsL'inhibition de la liaison du rétinol à son transporteur, la protéine 4 de liaison au rétinol, est une nouvelle stratégie de traitement du diabète de type 2. À cet effet, nous avons fourni une nanoparticule multicoquille de phosphate de calcium fonctionnalisée par l'aptamère.MéthodesD'abord, les nanoparticules de phosphate de calcium ont été synthétisées et conjuguées à l'aptamère. La cytotoxicité des nanoparticules déclenche le processus de libération de l'aptamère des nanoparticules et leur fonction d'inhibition de la liaison du rétinol à la protéine 4 de liaison au rétinol.RésultatsAprès la synthèse et la caractérisation des nanoparticules multicoquilles de phosphate de calcium et l'observation de la non-cytotoxicité du conjugué, nous avons déterminé la durée optimale (48 heures) et le pH (7,4) pour libérer l'aptamère des nanoparticules. La valeur de concentration inhibitrice semi-maximum (CI50) pour l'inhibition de la liaison du rétinol à la protéine 4 de liaison au rétinol était de 210 femtomoles (fmol).ConclusionsLes résultats ont révélé que l'aptamère pourrait prévenir la liaison entre le rétinol et la protéine 4 de liaison au rétinol à une très faible valeur CI50 (210 fmol) comparativement aux autres inhibiteurs rapportés. Il semble que cet aptamère pourrait être utilisé comme un candidat efficace non seulement pour diminuer l'insulinorésistance lors de diabète de type 2, mais également pour inhiber les autres maladies liées à la protéine 4 de liaison au rétinol.