抗鱼类神经坏死病毒纳米靶向给药系统研究
发布时间：2021-08-23 15:24
鱼类病毒性神经坏死病（viral nervous necrosis,VNN）是由神经坏死病毒（nervous necrosis virus,NNV）引起的一种世界范围的流行性传染病。目前已有19目54科120种以上的鱼类受到该病的危害,且受危害种类和受危害程度呈现不断增加的趋势。特别是对石斑鱼来说,其孵化后一个月内的成活率往往不足10%,甚至全部死亡。NNV主要感染鱼类的仔鱼、稚鱼和幼鱼阶段,处于易感阶段的鱼苗免疫系统尚未发育完善,使用疫苗免疫时鱼体自身不能有效地产生保护性抗体,限制了疫苗对VNN的防控作用。因此,药物治疗是VNN防治的有效措施。目前鱼类的给药途径主要包括注射、口服和浸浴三种方式。受鱼苗规格和操作技术等因素限制,难以通过注射方式给药。另外,鱼类仔鱼阶段多以浮游生物为食,口服给药也受到很大的局限。所以,浸浴给药是VNN防控的首选方式。NNV主要感染鱼类的神经系统,生物膜及屏障系统的选择透过性会限制药物的运输,导致药物治疗效果下降。因此,开发新型智能的浸浴给药系统是VNN防控的新思路。纳米靶向给药系统是指在靶向配体的引导下,利用纳米载体将药物靶向运输到特定组织或细胞内,最终...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NNV病毒粒子结构特征（Chenetal.,2015）
西北农林科技大学博士学位论文12积等方式负载多种分子，包括药物、金属原子、生物大分子等。因此，GO作为纳米载体在肿瘤治疗、医学成像和药物运输等领域有着广阔的应用前景（邵营格等2019；钟余特等2019）。Wang等（2013）将氧化石墨烯和Fe3O4纳米粒子组装成纳米复合材料，该复合材料在核磁共振成像和药物控制运输等方面显示出了巨大的应用潜能（Wangetal.,2013）。1.3.1.5纳米载体的生物毒性效应良好的生物相容性是评判一种纳米材料能否作为纳米载体的首要标准。当纳米材料进入生物体内后，可以与细胞内的蛋白发生相互作用，可能导致蛋白隐藏结构域暴露。纳米粒子引起的蛋白纤维化、功能失调以及抗原决定簇暴露等多种反应是其导致生物毒性效应的根本原因（Geetal.,2015）。纳米材料可以粘附到细胞膜表面内吞相关的受体并通过内吞作用进入细胞内部，这也是纳米材料可以作为运输载体的一个重要原因（Huajianetal.,2005）。当纳米粒子进入细胞内部后，它就可能会与各个细胞器接触并发生相互作用。除此之外，纳米粒子还可能进入到细胞器内并在各细胞器之间进行转运。图1-2碳纳米材料（CNMs）的致毒机制（姚欢等2018）Figure1-2Toxicitymechanismsofcarbonnanomaterials(CNMs)目前，关于纳米载体是否具有生物毒性效应仍没有准确的定论。事实上，纳米材料的毒性评估是一个非常复杂的过程，与很多因素都存在很大的关系，包括纳米材料的粒径、长度、纯度、功能化修饰以及受试生物种类等（蒋安祺等2017；姚欢等2018；Cuietal.,2010;Sohnetal.,2015）。此外，在认为纳米材料存在生物毒性效应的研究中所得到的致毒机制也不尽相同，主要包括直接毒性和间接毒性2种。图1-2展示了碳纳米材料的致毒机制，从图中我们可以发现影响碳纳米
西北农林科技大学博士学位论文14（Blancetal.,2009）。HCAbs识别并结合抗原的主要功能域为重链抗体可变区（Variabledomainofheavy-chainantibody，VHH），克隆此功能域得到仅由重链抗体可变区组成的单域抗体为VHH抗体。VHH抗体是目前已知天然存在的最小的抗原结合片段，其晶体结构直径为2.5nm，长约4nm，分子量15kDa（约为常规抗体的1/10），又被称为纳米抗体（Nanobodies,Nbs）（Muyldermans,2013）。图1-3展示了常规抗体、重链抗体和纳米抗体的结构示意图。图1-3不同抗体结构示意图（Muyldermansetal.,2009）Figure1-3Schematicpresentationofdifferentantibodies1.4.2纳米抗体的结构如图1-4所示，VHH与常规抗体的重链可变区（VH）在结构上十分相似，都包括三个互补决定区（Complementaritydeterminingregions，CDRs）和四个框架区（Frameworkregions，FRs）。VHH与VH都具有典型的抗体折叠结构，它们能折叠成4-5个反向平行的β片层结构，3个CDRs位于β片层结构颈环区形成环状结构用来参与抗原的识别（Muyldermansetal.,2009）。VH的FRs区域4个保守的疏水性氨基酸（Val37、Gly44、Leu45和Trp47）通过疏水作用力与轻链可变区（VL）结合，形成稳定的Fab结构。然而，在纳米抗体中这4个疏水性氨基酸被分别替换成了Phe37、Glu44、Arg45和Gly47这4种亲水性强的氨基酸。这些改变使VHH在缺少VL的情况下，保持其结构域的柔韧性，并且使其具有更好的水溶性，这对于改善纳米抗体的稳定性和溶解性都具有很大的帮助（Muyldermansetal.,2001）。与VH相比，VHH另一个明显的不同是其具有更长的CDR1和CDR3。较长的CDRs使纳米抗体与抗原结合的面积增加，提高抗体的亲和力。VHH的抗原结合区往往会形成一个凸环结构，使其可以识别位于蛋白缝隙中的表位，增?
【参考文献】：
期刊论文
[1]单域抗体的特性及其临床开发进展[J]. 陈哲浩,李林鸿,曹王丽,金朱明,方玲,杨军,王如伟,尚云龙. 中国新药杂志. 2019(21)
[2]穿越血脑屏障的纳米载体应用于神经退行性疾病干预治疗的研究进展[J]. 李静,谢家丽,李金玲,谭国鹤,刘斯佳. 实用医学杂志. 2019(19)
[3]功能化氧化石墨烯和碳纳米管的制备及其载药性能的研究[J]. 邵营格,孙杨杨,刘冰青,许媛媛. 畜牧与兽医. 2019(06)
[4]纳米材料介导的siRNA和抗癌药物递送系统的研究进展[J]. 施丽君. 云南化工. 2019(03)
[5]基于疾病微环境靶向的精准纳米靶向技术研究[J]. 田泾,高申. 医学研究生学报. 2019(05)
[6]氧化石墨烯作为抗肿瘤药物纳米载体的性能研究进展[J]. 钟余特,赵立春,唐农,冷静,宋策,王雪,于培良. 世界中医药. 2019(01)
[7]纳米生物效应与安全性研究展望[J]. 刘颖,陈春英. 科学通报. 2018(35)
[8]碳纳米材料与共存污染物的联合毒性[J]. 姚欢,魏永鹏,尹双,曹雪松,党永辉,计永博,侯瑞锋,徐立娜,代燕辉,王震宇,赵建. 中国科学:化学. 2018(05)
[9]纳米抗体在癌症治疗方面研究进展[J]. 季慧凝,李佳玮,孜力汗,臧柏林. 生命的化学. 2017(04)
[10]叶酸介导靶向给药体系研究进展[J]. 张文平,陈艳五,张昆,程欣,杨培民. 中华中医药学刊. 2017(07)
本文编号：3358120
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NNV病毒粒子结构特征（Chenetal.,2015）
西北农林科技大学博士学位论文12积等方式负载多种分子，包括药物、金属原子、生物大分子等。因此，GO作为纳米载体在肿瘤治疗、医学成像和药物运输等领域有着广阔的应用前景（邵营格等2019；钟余特等2019）。Wang等（2013）将氧化石墨烯和Fe3O4纳米粒子组装成纳米复合材料，该复合材料在核磁共振成像和药物控制运输等方面显示出了巨大的应用潜能（Wangetal.,2013）。1.3.1.5纳米载体的生物毒性效应良好的生物相容性是评判一种纳米材料能否作为纳米载体的首要标准。当纳米材料进入生物体内后，可以与细胞内的蛋白发生相互作用，可能导致蛋白隐藏结构域暴露。纳米粒子引起的蛋白纤维化、功能失调以及抗原决定簇暴露等多种反应是其导致生物毒性效应的根本原因（Geetal.,2015）。纳米材料可以粘附到细胞膜表面内吞相关的受体并通过内吞作用进入细胞内部，这也是纳米材料可以作为运输载体的一个重要原因（Huajianetal.,2005）。当纳米粒子进入细胞内部后，它就可能会与各个细胞器接触并发生相互作用。除此之外，纳米粒子还可能进入到细胞器内并在各细胞器之间进行转运。图1-2碳纳米材料（CNMs）的致毒机制（姚欢等2018）Figure1-2Toxicitymechanismsofcarbonnanomaterials(CNMs)目前，关于纳米载体是否具有生物毒性效应仍没有准确的定论。事实上，纳米材料的毒性评估是一个非常复杂的过程，与很多因素都存在很大的关系，包括纳米材料的粒径、长度、纯度、功能化修饰以及受试生物种类等（蒋安祺等2017；姚欢等2018；Cuietal.,2010;Sohnetal.,2015）。此外，在认为纳米材料存在生物毒性效应的研究中所得到的致毒机制也不尽相同，主要包括直接毒性和间接毒性2种。图1-2展示了碳纳米材料的致毒机制，从图中我们可以发现影响碳纳米
西北农林科技大学博士学位论文14（Blancetal.,2009）。HCAbs识别并结合抗原的主要功能域为重链抗体可变区（Variabledomainofheavy-chainantibody，VHH），克隆此功能域得到仅由重链抗体可变区组成的单域抗体为VHH抗体。VHH抗体是目前已知天然存在的最小的抗原结合片段，其晶体结构直径为2.5nm，长约4nm，分子量15kDa（约为常规抗体的1/10），又被称为纳米抗体（Nanobodies,Nbs）（Muyldermans,2013）。图1-3展示了常规抗体、重链抗体和纳米抗体的结构示意图。图1-3不同抗体结构示意图（Muyldermansetal.,2009）Figure1-3Schematicpresentationofdifferentantibodies1.4.2纳米抗体的结构如图1-4所示，VHH与常规抗体的重链可变区（VH）在结构上十分相似，都包括三个互补决定区（Complementaritydeterminingregions，CDRs）和四个框架区（Frameworkregions，FRs）。VHH与VH都具有典型的抗体折叠结构，它们能折叠成4-5个反向平行的β片层结构，3个CDRs位于β片层结构颈环区形成环状结构用来参与抗原的识别（Muyldermansetal.,2009）。VH的FRs区域4个保守的疏水性氨基酸（Val37、Gly44、Leu45和Trp47）通过疏水作用力与轻链可变区（VL）结合，形成稳定的Fab结构。然而，在纳米抗体中这4个疏水性氨基酸被分别替换成了Phe37、Glu44、Arg45和Gly47这4种亲水性强的氨基酸。这些改变使VHH在缺少VL的情况下，保持其结构域的柔韧性，并且使其具有更好的水溶性，这对于改善纳米抗体的稳定性和溶解性都具有很大的帮助（Muyldermansetal.,2001）。与VH相比，VHH另一个明显的不同是其具有更长的CDR1和CDR3。较长的CDRs使纳米抗体与抗原结合的面积增加，提高抗体的亲和力。VHH的抗原结合区往往会形成一个凸环结构，使其可以识别位于蛋白缝隙中的表位，增?
【参考文献】：
期刊论文
[1]单域抗体的特性及其临床开发进展[J]. 陈哲浩,李林鸿,曹王丽,金朱明,方玲,杨军,王如伟,尚云龙. 中国新药杂志. 2019(21)
[2]穿越血脑屏障的纳米载体应用于神经退行性疾病干预治疗的研究进展[J]. 李静,谢家丽,李金玲,谭国鹤,刘斯佳. 实用医学杂志. 2019(19)
[3]功能化氧化石墨烯和碳纳米管的制备及其载药性能的研究[J]. 邵营格,孙杨杨,刘冰青,许媛媛. 畜牧与兽医. 2019(06)
[4]纳米材料介导的siRNA和抗癌药物递送系统的研究进展[J]. 施丽君. 云南化工. 2019(03)
[5]基于疾病微环境靶向的精准纳米靶向技术研究[J]. 田泾,高申. 医学研究生学报. 2019(05)
[6]氧化石墨烯作为抗肿瘤药物纳米载体的性能研究进展[J]. 钟余特,赵立春,唐农,冷静,宋策,王雪,于培良. 世界中医药. 2019(01)
[7]纳米生物效应与安全性研究展望[J]. 刘颖,陈春英. 科学通报. 2018(35)
[8]碳纳米材料与共存污染物的联合毒性[J]. 姚欢,魏永鹏,尹双,曹雪松,党永辉,计永博,侯瑞锋,徐立娜,代燕辉,王震宇,赵建. 中国科学:化学. 2018(05)
[9]纳米抗体在癌症治疗方面研究进展[J]. 季慧凝,李佳玮,孜力汗,臧柏林. 生命的化学. 2017(04)
[10]叶酸介导靶向给药体系研究进展[J]. 张文平,陈艳五,张昆,程欣,杨培民. 中华中医药学刊. 2017(07)
本文编号：3358120
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