基于聚天冬氨酸构建高性能基因载体
发布时间：2021-08-02 11:50
基因治疗是治疗癌症以及遗传疾病的有效手段,随着人类基因组计划的进展,基因治疗也用于治疗更多新的疾病,如皮肤修复,骨缺损修复等。目前基因载体仍然是制约基因治疗发展的瓶颈。基因载体主要包括病毒性基因载体和非病毒性基因载体。病毒性基因载体存在较强的免疫原性,插入突变性,应用受到限制;非病毒性基因载体主要以阳离子聚合物为主,但是其毒性大和转染效率低的问题亟待解决。大量的文献报导证明在基因载体设计中引入生物相容性好、可降解的结构可以明显降低毒性和提高转染效率。聚氨基酸具有优异的生物相容性和生物降解性,并且具有与生物体蛋白质相似的二级结构,具有一定的生物学功能。其中聚天冬氨酸（PAsp）合成简单,易于修饰和功能化,为新型高性能基因载体的构建提供了多样化的途径。本论文主要研究内容如下:纳米纤维素（CNC）是一种天然多糖纳米颗粒,具有良好的生物相容性和稳定的纳米尺寸,有利于纳米尺寸基因载体的构建。聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）与乙二胺（EA）的开环反应可以构建富含羟基的阳离子载体（PGEA）,具有较好的转染性能。在第二章中,基于接枝有组装单元二羟基萘（Np）修饰的PAsp衍生物的CNC（CNC-P...
【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】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３基于环糊精＆组装的基因载体??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｅｎｅ?ｖｅｃｔｏｒｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ??
以通过改变阳离子客体分子的比例进行调控，因此可以调节其缩合质粒的能力。??最近，报道了一种利用简单的超分子自组装通过叔胺修饰的Ｐ－ＣＤ与修饰有超支??化聚甘油（ＨＰＧ）的Ａｄ的自组装制备的电荷可调节的树枝状聚合物，如图１－４。??结果表明，树状阳离子超分子纳米组装体通过提高叔胺修饰的Ｐ－ＣＤ的比例提高??ＤＮＡ缩合能力和缓冲能力。最后优化的超分子基因载体在Ｃ０Ｓ７细胞中展现出??优异的转染能力。??Ｓｃｈｅｒｍａｎ等报道了通过基于萘环（Ｎｐ）?／葫芦脲［８］（ＣＢ［８］）／紫精（ＭＶ）的自??组装体系制备高保水的超分子水凝胶［１３（）］。ＣＢ［ｎ］（ｎ＝５－８，?１０）是由甘脲链接的甲基??寡聚物组成的具有对称圆桶结构的大环主体分子家族。甘脲单元的数目决定了??ＣＢ［ｎ］空腔的尺寸。ＣＢ［ｎ］系列的材料己经做了大量的毒性实验，并证明没有明显??的细胞毒性［１３１］。其中ＣＢ［８］具有较大的空腔尺寸，能够同时容纳两个客体分子。??缺电子的客体如ＭＶ的衍生物和富含电子的客体如Ｎｐ的衍生物可以与ＣＢ［８］按??照１：１：１的比例通过非共价键相互作用形成三元自组装超分子聚合物。ＣＢ［８］的作??为连接体的实用性己在聚合物的制备上体现出来，其可以连接两个末端Ｎｐ或者??ＭＶ客体分子修饰的聚合物，形成可逆的超分子嵌段聚合物［ｎ２＿１３４］。三元超分子??１４??
环中通过调理和吞噬作用会比较迅速的被清除［１４１］。调理作用识别循环中不需要??的物质，然后巨噬细胞将不需要的物质吞噬并破坏其结构从而从体系中清除［１４２］。??图１－５展示了基因递送在体系中存在的细胞外屏障。??调理机制是通过血液中的血浆蛋白吸附在外源物质（此处为基因递送系统）＇??的表面启动的。在这个过程中已经知道涉及多达３０种可溶性血浆和细胞表面结??合蛋白，互补成分Ｃ３，Ｃ４，和Ｃ５共同参与此过程［｜４３］。当补体蛋白与外源物质共??价结合并标记以便具有补体受体（ＣＲ１或者ＣＤ３５）的巨噬细胞破坏时会引发一??系列的反应。肺部以及脾脏中的吞噬细胞和Ｋｕｐｆｆｅｒ细胞会对外源物质进行破坏??或内吞［１４４１。Ｋｕｐｆｆｅｒ细胞存在于肝脏血管壁腔内，是肝脏内的常驻细胞，在全身??发生中枢防御的作用［１４５］。巨噬细胞内的各种破坏性酶和化学因子将细胞不需要??的材料降解。然而，如果聚合物不可生物降解，该路径没有明显的效果，并且聚??合物是否被清除依赖于其相对尺寸和分子量。比肾阈大的纳米颗粒（一般尺寸大??于２００?ｎｍ或者分子量大于５０００?Ｄａ）会被隔离在ＭＰＳ器官中（肝脏，肺部或者??脾脏）［１４２］。由于非生物降解的材料在ＭＰＳ器官中会引起生物毒性，在系统进行??基因治疗设计递送载体时，可生物降解以及低分子量应是所期待的标准。??图１－５非病毒基因载体系统通过体液循环到达靶细胞｜１４１］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｎｏｎ－ｖｉｒａｌ?ｇ
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nanoparticles for targeted delivery of therapeutics and small interfering RNAs in hepatocellular carcinoma[J]. Jaleh Varshosaz,Maryam Farzan. World Journal of Gastroenterology. 2015(42)
本文编号：3317514
【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】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３基于环糊精＆组装的基因载体??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｅｎｅ?ｖｅｃｔｏｒｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ??
以通过改变阳离子客体分子的比例进行调控，因此可以调节其缩合质粒的能力。??最近，报道了一种利用简单的超分子自组装通过叔胺修饰的Ｐ－ＣＤ与修饰有超支??化聚甘油（ＨＰＧ）的Ａｄ的自组装制备的电荷可调节的树枝状聚合物，如图１－４。??结果表明，树状阳离子超分子纳米组装体通过提高叔胺修饰的Ｐ－ＣＤ的比例提高??ＤＮＡ缩合能力和缓冲能力。最后优化的超分子基因载体在Ｃ０Ｓ７细胞中展现出??优异的转染能力。??Ｓｃｈｅｒｍａｎ等报道了通过基于萘环（Ｎｐ）?／葫芦脲［８］（ＣＢ［８］）／紫精（ＭＶ）的自??组装体系制备高保水的超分子水凝胶［１３（）］。ＣＢ［ｎ］（ｎ＝５－８，?１０）是由甘脲链接的甲基??寡聚物组成的具有对称圆桶结构的大环主体分子家族。甘脲单元的数目决定了??ＣＢ［ｎ］空腔的尺寸。ＣＢ［ｎ］系列的材料己经做了大量的毒性实验，并证明没有明显??的细胞毒性［１３１］。其中ＣＢ［８］具有较大的空腔尺寸，能够同时容纳两个客体分子。??缺电子的客体如ＭＶ的衍生物和富含电子的客体如Ｎｐ的衍生物可以与ＣＢ［８］按??照１：１：１的比例通过非共价键相互作用形成三元自组装超分子聚合物。ＣＢ［８］的作??为连接体的实用性己在聚合物的制备上体现出来，其可以连接两个末端Ｎｐ或者??ＭＶ客体分子修饰的聚合物，形成可逆的超分子嵌段聚合物［ｎ２＿１３４］。三元超分子??１４??
环中通过调理和吞噬作用会比较迅速的被清除［１４１］。调理作用识别循环中不需要??的物质，然后巨噬细胞将不需要的物质吞噬并破坏其结构从而从体系中清除［１４２］。??图１－５展示了基因递送在体系中存在的细胞外屏障。??调理机制是通过血液中的血浆蛋白吸附在外源物质（此处为基因递送系统）＇??的表面启动的。在这个过程中已经知道涉及多达３０种可溶性血浆和细胞表面结??合蛋白，互补成分Ｃ３，Ｃ４，和Ｃ５共同参与此过程［｜４３］。当补体蛋白与外源物质共??价结合并标记以便具有补体受体（ＣＲ１或者ＣＤ３５）的巨噬细胞破坏时会引发一??系列的反应。肺部以及脾脏中的吞噬细胞和Ｋｕｐｆｆｅｒ细胞会对外源物质进行破坏??或内吞［１４４１。Ｋｕｐｆｆｅｒ细胞存在于肝脏血管壁腔内，是肝脏内的常驻细胞，在全身??发生中枢防御的作用［１４５］。巨噬细胞内的各种破坏性酶和化学因子将细胞不需要??的材料降解。然而，如果聚合物不可生物降解，该路径没有明显的效果，并且聚??合物是否被清除依赖于其相对尺寸和分子量。比肾阈大的纳米颗粒（一般尺寸大??于２００?ｎｍ或者分子量大于５０００?Ｄａ）会被隔离在ＭＰＳ器官中（肝脏，肺部或者??脾脏）［１４２］。由于非生物降解的材料在ＭＰＳ器官中会引起生物毒性，在系统进行??基因治疗设计递送载体时，可生物降解以及低分子量应是所期待的标准。??图１－５非病毒基因载体系统通过体液循环到达靶细胞｜１４１］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｎｏｎ－ｖｉｒａｌ?ｇ
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nanoparticles for targeted delivery of therapeutics and small interfering RNAs in hepatocellular carcinoma[J]. Jaleh Varshosaz,Maryam Farzan. World Journal of Gastroenterology. 2015(42)
本文编号：3317514
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