氟化多肽嵌段共聚物的合成及其基因传递性能研究

发布时间：2018-01-03 18:12

本文关键词：氟化多肽嵌段共聚物的合成及其基因传递性能研究　出处：《中国科学技术大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：基因治疗已经得到广泛地关注与研究。基因治疗通过将外源的正常基因导入靶细胞,来治疗一系列因基因缺陷或异常而引起的疾病,比如遗传性疾病、综合性免疫缺陷症和癌症等。裸露的基因不能直接进入靶细胞,因为它会被生物体内的核酸酶分解,所以寻求安全高效的基因传递载体是该领域科学研究中的关键问题。阳离子聚合物因其安全性高并且设计灵活易于制备等优点被广泛地用作基因载体。阳离子聚合物可以通过静电作用结合带负电的基因形成复合物纳米粒子并将其运输到细胞内。但是在人的生理环境下,由于血清蛋白和盐的吸附作用,形成的复合物纳米粒子容易聚集和降解,导致基因转染效率较低并引起较高的毒性,而且传统的阳离子聚合物进入细胞后会增加细胞内的活性氧浓度使细胞产生氧化应激,导致基因转染效率降低。因此设计合成具有良好生理稳定性和生物相容性的基因传递系统尤为重要。本论文设计合成了用聚乙二醇和全氟碳链修饰的生物还原性聚赖氨酸基因载体,并研究了其生理稳定性和抗血清能力;还构建了树枝硫醚修饰的响应性聚乙烯亚胺基因载体,研究了其活性氧自清除效果和基因转染能力。具体研究工作如下:通过伯氨基引发氨基酸环内酸酐(NCA)开环聚合合成了一种新的聚乙二醇-聚赖氨酸-聚半胱氨酸三嵌段共聚物,并且利用聚半胱氨酸侧链的巯基通过二硫键交换反应接枝部分全氟碳链。聚赖氨酸嵌段的氨基带有正的电荷,能很好地与带负电的基因结合(在N/P比为2的条件下即可完全结合)并形成复合物的核,聚乙二醇在复合物核外形成一种冠状外壳增加了复合物的抗血清能力,并且全氟碳链的引入增加了该聚合物与基因的复合物的细胞内吞并且显著提高了复合物的生理稳定性。复合物进入细胞后,在细胞内谷胱甘肽的作用下,聚合物上的二硫键断裂促进了基因的释放。研究表明此聚合物与基因的复合物有良好的生理稳定性并且在50%的血清含量下仍然具有较高的基因转染效率(293T细胞,35%),并且该聚合物细胞毒性较低并有良好的生物相容性。还设计了用二硫键连接的支化聚乙烯亚胺和树枝硫醚聚合物,该聚合物可以组装成纳米胶束,并且疏水的树枝硫醚部分具有活性氧响应性,该纳米胶束有很好的DNA结合能力(在N/P比为1的条件下即可完全结合)和活性氧自清除能力,实现了更高的基因转染效率(293T细胞,约90%)。
[Abstract]:Gene therapy has been widely used as gene carrier by introducing exogenous normal gene into target cell to treat a series of diseases caused by gene defect or abnormality , such as hereditary diseases , comprehensive immunodeficiency syndrome and cancer .

【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R450;O631

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