新型复合载体的作用机理及基因递送研究
发布时间：2021-11-05 16:18
腺病毒（Ad）介导的基因治疗中常被忽视的问题是有效的基因递送系统,目前阳离子脂质体和Ad的静电络合是克服这些限制并且能增强基因转导的有效手段,但是这种络合会产生细胞毒性,同时对于Ad不易感染的细胞,Ad的大使用剂量也会导致细胞死亡,因此限制了该方法的应用。基于上述背景,我们构建了一种新型的腺病毒/聚氨基糖苷复合载体（Ad-GFP/SS-HPT）,我们对Ad-GFP/SS-HPT复合载体开展了以下两方面的工作:（1）为了探究Ad-GFP/SS-HPT复合物在细胞水平上的转染效果和Ad-GFP与SS-HPT的络合机理。我们首先在H9C2细胞上探究了 SS-HPT的有效的递送能力和低的细胞毒性,然后裸Ad-GFP和Ad-GFP/SS-HPT在不同MOI值下转染H9C2的GFP阳性细胞百分比对比发现,用裸Ad-GFP转染,在MOI=10、20、40时的GFP 阳性细胞百分比分别为5.65%±0.68%、10.23%±1.26%、22.53%±1.03%。但是在SS-HPT存在下,MOI=10、20、40 的 Ad-GFP 转染效率分别提高了 3.8、4.2、3.1 倍（p<0.001）,...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ｍｉＲＮＡｓ和ｓｉＲＮＡｓ的作用机制（Ａ）ｓｉＲＮＡ双链体的反义链与相应的ｍＲＮＡ分子退火??并触犮ｍＲＮＡ降解（Ｂ）ｍｉＲＮＡ靶向ｍＲＮＡ的３＇非翻译区并抑制蛋白质合成１４５１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉＲＮＡｓ?ａｎｄ?ｓｉＲＮＡｓ?（Ａ）Ｔｈｅ?ａｎｔｉ－ｓｅｎｓｅ?ｓｔｒａｎｄ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉＲＭＡ??
过在含有ＤＮＡ的情况下使脂质膜水合，将高分子量??ＤＮＡ包埋在卵磷脂酰胆碱脂质体中［６（）］。阳离子脂质与起辅助作用的第二种脂质结合??后，会使阳离子脂质发挥最大效率，这些辅助脂质起到了稳定脂质体／ＤＮＡ复合物的??作用或者有助于细胞内膜发生融合过程，从而有助于ＤＮＡ的逃逸。阳离子脂质体也??可用于ｍＲＮＡ递送［６＇脂质体作为递送载体的优势是生产成本低且易于构建，但是??其低的转染效率、瞬时表达和不同程度的细胞毒性也阻碍其进一步的发展。??＾－－?ＤＮＡ??ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ??图１－３?ＤＮＡ－脂质体复合物１６２１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?ＤＮＡ－ｌｉｐｏｓｏｍｅ?ｃｏｍｐｌｅｘ＇６２＇??１．４．１．２阳离子聚合物??由于静电的相互作用，阳离子聚合物可以结合ＤＮＡ和ＲＮＡ凝聚成纳米颗粒，??这意味着阳离子聚合物可能成为基因递送载体的潜在应用。聚合物ＤＮＡ载体的早期??实例是聚乙烯亚胺（ＰＥＩ?）、聚（Ｌ－赖氨酸）（ＰＬＬ）和聚酰胺－胺型树枝状高分子（ＰＡＭＡＭ?）??［６３－６５］??〇??１９９５年，阳离子聚乙烯亚胺（ＰＥＩ）首次作为基因载体｜６４］，因为它们具有膜不稳??定性、高电荷密度（ＤＮＡ凝聚能力）、为ＤＮＡ提供酶降解保护的能力。目前ＰＥ１?（２??ｋＤａ和２５?ｋＤａ）己经成为被广泛研宄的基因传递聚合物，并且这种具有高密度胺的水??溶性聚合物也是最有潜力、最有前途的用于基因传递的阳离子聚合物载体｜６４］。ＰＥＩＳ??通过酸催化的氮杂环丙烷聚合获得的，生成了一个具有高阳离子电荷密度势的高度支??７??
壳聚糖的转染效率明显低于??其他阳离子基因载体，如ＰＥＩ、树枝状聚合物或阳离子脂质。这主要归因于其在生理??ｐＨ下的最小溶解度和低缓冲能力，导致基因载体的内体逃逸不良和复合核酸的低效??细胞质解偶联。??壳聚糖由随机分布的Ｐ－（丨－４）键合Ｄ－氨基葡萄糖（脱乙酰化单元）和Ｎ－乙酰－Ｄ－??氨基葡萄糖（乙酰化单元）组成［６２］。有科学家试图提高咪唑乙酸（ＩＡＡ）改性壳聚糖??的转染效率，并将二级和三级胺附着在聚合物上，以提高其体内缓冲和溶解性［８１］。??ＯＨ??ｎｈ２?ｎ??图１－５壳聚糖的结构式??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?Ｃｈｉｔｏｓａｎ??１．４．Ｉ．４无机纳米粒子??无机纳米载体一般是指粒径为１－丨ＯＯｎｍ左右的无机粒子，它作基因递送载体不仅??需要达到低毒、提高遗传物质的稳定性、提高转染效率、特定靶向和协同联合诊断、??治疗等要求，还需要高的比表面积、可控形貌和尺寸、可控的释放方式、表面易修饰??等最佳的物理化学特性。Ｑｉｎｇ等开发了一种可降解的Ｓｉ０２复合物（ＤＳ－ＤＯＸ－ＰＧＥＡ），??首先通过一锅法合成具有自降解特性的新型二硫键桥联阿霉素（ＤＯＸ）嵌入式的可降??解的Ｓｉ０２纳米粒子（ＤＳ－ＤＯＸ），在ＤＳ－ＤＯＸ表明修饰一种功能化的自组装阳离子??ＰＧＥＡ，在释放ＤＯＸ的同时体内释放治疗基因Ｐ５３，实现了基因和药物的共同递送１８２］。??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]肿瘤坏死因子-α的生物学功能研究进展[J]. 冯馨锐,崔雨舒,何志涛,崔小鹏,王路,潘巧燕,齐玲. 吉林医药学院学报. 2019(01)
[2]血红细胞压积、尿素氮在急性胰腺炎早期病情判断中的临床价值[J]. 李洪玉. 中国现代医生. 2017(25)
[3]慢病毒载体及其研究进展[J]. 孟凡荣,陈琛,万海粟,周清华. 中国肺癌杂志. 2014(12)
[4]细胞组学技术在心肌细胞凋亡研究中的应用[J]. 崔巍,李玉琳,王吉静,张聪聪,吴依娜. 心肺血管病杂志. 2013(06)
[5]腺病毒及紫杉醇阴离子脂质体共传递复合物的制备及体外细胞转染[J]. 曹琳洁,曾琴,孙逊,张正君. 华西药学杂志. 2013(01)
[6]心血管疾病检测及年轻化趋势研究[J]. 康琰. 中国卫生产业. 2012(14)
[7]腺病毒-阴离子脂质体复合物的制备和体外表征[J]. 钟志容,万瑜,石三军,张志荣,孙逊. 药学学报. 2012(01)
[8]绿色荧光蛋白GFP的研究进展及应用[J]. 吴沛桥,巴晓革,胡海,赵静. 生物医学工程研究. 2009(01)
[9]TNF-α信号传导通路的研究现状[J]. 徐洁,姚红兵. 泸州医学院学报. 2007(02)
本文编号：3478124
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ｍｉＲＮＡｓ和ｓｉＲＮＡｓ的作用机制（Ａ）ｓｉＲＮＡ双链体的反义链与相应的ｍＲＮＡ分子退火??并触犮ｍＲＮＡ降解（Ｂ）ｍｉＲＮＡ靶向ｍＲＮＡ的３＇非翻译区并抑制蛋白质合成１４５１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉＲＮＡｓ?ａｎｄ?ｓｉＲＮＡｓ?（Ａ）Ｔｈｅ?ａｎｔｉ－ｓｅｎｓｅ?ｓｔｒａｎｄ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉＲＭＡ??
过在含有ＤＮＡ的情况下使脂质膜水合，将高分子量??ＤＮＡ包埋在卵磷脂酰胆碱脂质体中［６（）］。阳离子脂质与起辅助作用的第二种脂质结合??后，会使阳离子脂质发挥最大效率，这些辅助脂质起到了稳定脂质体／ＤＮＡ复合物的??作用或者有助于细胞内膜发生融合过程，从而有助于ＤＮＡ的逃逸。阳离子脂质体也??可用于ｍＲＮＡ递送［６＇脂质体作为递送载体的优势是生产成本低且易于构建，但是??其低的转染效率、瞬时表达和不同程度的细胞毒性也阻碍其进一步的发展。??＾－－?ＤＮＡ??ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ??图１－３?ＤＮＡ－脂质体复合物１６２１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?ＤＮＡ－ｌｉｐｏｓｏｍｅ?ｃｏｍｐｌｅｘ＇６２＇??１．４．１．２阳离子聚合物??由于静电的相互作用，阳离子聚合物可以结合ＤＮＡ和ＲＮＡ凝聚成纳米颗粒，??这意味着阳离子聚合物可能成为基因递送载体的潜在应用。聚合物ＤＮＡ载体的早期??实例是聚乙烯亚胺（ＰＥＩ?）、聚（Ｌ－赖氨酸）（ＰＬＬ）和聚酰胺－胺型树枝状高分子（ＰＡＭＡＭ?）??［６３－６５］??〇??１９９５年，阳离子聚乙烯亚胺（ＰＥＩ）首次作为基因载体｜６４］，因为它们具有膜不稳??定性、高电荷密度（ＤＮＡ凝聚能力）、为ＤＮＡ提供酶降解保护的能力。目前ＰＥ１?（２??ｋＤａ和２５?ｋＤａ）己经成为被广泛研宄的基因传递聚合物，并且这种具有高密度胺的水??溶性聚合物也是最有潜力、最有前途的用于基因传递的阳离子聚合物载体｜６４］。ＰＥＩＳ??通过酸催化的氮杂环丙烷聚合获得的，生成了一个具有高阳离子电荷密度势的高度支??７??
壳聚糖的转染效率明显低于??其他阳离子基因载体，如ＰＥＩ、树枝状聚合物或阳离子脂质。这主要归因于其在生理??ｐＨ下的最小溶解度和低缓冲能力，导致基因载体的内体逃逸不良和复合核酸的低效??细胞质解偶联。??壳聚糖由随机分布的Ｐ－（丨－４）键合Ｄ－氨基葡萄糖（脱乙酰化单元）和Ｎ－乙酰－Ｄ－??氨基葡萄糖（乙酰化单元）组成［６２］。有科学家试图提高咪唑乙酸（ＩＡＡ）改性壳聚糖??的转染效率，并将二级和三级胺附着在聚合物上，以提高其体内缓冲和溶解性［８１］。??ＯＨ??ｎｈ２?ｎ??图１－５壳聚糖的结构式??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?Ｃｈｉｔｏｓａｎ??１．４．Ｉ．４无机纳米粒子??无机纳米载体一般是指粒径为１－丨ＯＯｎｍ左右的无机粒子，它作基因递送载体不仅??需要达到低毒、提高遗传物质的稳定性、提高转染效率、特定靶向和协同联合诊断、??治疗等要求，还需要高的比表面积、可控形貌和尺寸、可控的释放方式、表面易修饰??等最佳的物理化学特性。Ｑｉｎｇ等开发了一种可降解的Ｓｉ０２复合物（ＤＳ－ＤＯＸ－ＰＧＥＡ），??首先通过一锅法合成具有自降解特性的新型二硫键桥联阿霉素（ＤＯＸ）嵌入式的可降??解的Ｓｉ０２纳米粒子（ＤＳ－ＤＯＸ），在ＤＳ－ＤＯＸ表明修饰一种功能化的自组装阳离子??ＰＧＥＡ，在释放ＤＯＸ的同时体内释放治疗基因Ｐ５３，实现了基因和药物的共同递送１８２］。??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]肿瘤坏死因子-α的生物学功能研究进展[J]. 冯馨锐,崔雨舒,何志涛,崔小鹏,王路,潘巧燕,齐玲. 吉林医药学院学报. 2019(01)
[2]血红细胞压积、尿素氮在急性胰腺炎早期病情判断中的临床价值[J]. 李洪玉. 中国现代医生. 2017(25)
[3]慢病毒载体及其研究进展[J]. 孟凡荣,陈琛,万海粟,周清华. 中国肺癌杂志. 2014(12)
[4]细胞组学技术在心肌细胞凋亡研究中的应用[J]. 崔巍,李玉琳,王吉静,张聪聪,吴依娜. 心肺血管病杂志. 2013(06)
[5]腺病毒及紫杉醇阴离子脂质体共传递复合物的制备及体外细胞转染[J]. 曹琳洁,曾琴,孙逊,张正君. 华西药学杂志. 2013(01)
[6]心血管疾病检测及年轻化趋势研究[J]. 康琰. 中国卫生产业. 2012(14)
[7]腺病毒-阴离子脂质体复合物的制备和体外表征[J]. 钟志容,万瑜,石三军,张志荣,孙逊. 药学学报. 2012(01)
[8]绿色荧光蛋白GFP的研究进展及应用[J]. 吴沛桥,巴晓革,胡海,赵静. 生物医学工程研究. 2009(01)
[9]TNF-α信号传导通路的研究现状[J]. 徐洁,姚红兵. 泸州医学院学报. 2007(02)
本文编号：3478124
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