功能化铁蛋白纳米递药系统用于缺血性脑卒中的治疗

发布时间：2020-09-03 19:30

　　 脑卒中是一种由于脑血管破裂或阻塞使得血液不能流入大脑,从而引起脑组织损伤的疾病,近年来已成为我国主要的疾病死亡因素,我国因脑卒中死亡的患者人数己占全球脑卒中死亡人数的三分之一,其主要分为缺血性脑卒中(又称为“脑梗死”)和出血性脑卒中两种,以缺血性脑卒中为临床多见,发病率约占脑卒中的80%以上[1]。目前,缺血性脑卒中在临床的最佳治疗方法是溶栓治疗,即在发病后4.5小时内的最佳治疗时间窗内静脉注射抗血栓药物以溶解血栓,从而恢复脑部血流灌注[2,3]。然而,由于最佳治疗时间窗较短,大部分患者无法及时接受有效治疗;此外,溶栓疗法也有引起再灌注损伤和出血等风险[4]。许多临床前研究表明,神经保护剂(如抗氧化剂、凋亡抑制剂等)在治疗缺血性脑卒中方面具有较好的效果,然而血脑屏障(Blood brain barrier,BBB)的存在使得大部分中枢神经系统的药物无法进入脑部发挥疗效[5]。铁蛋白是内径8 nm、外径12 nm的球形蛋白。它是广泛存在各种体内的储铁蛋白,能避免机体产生铁中毒,并将铁地送给所需细胞。每个铁蛋白可以装载超过4000个铁离子,并且这些离子可以被清除从而形成空腔。此外,铁蛋白具有很好的稳定性,能够在较高的温度下不变性,能耐微酸和微碱。作为一种天然的载体,铁蛋白其表面富含的功能基团使其易于进行表面修饰。此外,最近的研究发现铁蛋白和转铁蛋白有潜在的共同受体-血脑屏障上的转铁蛋白受体,因此铁蛋白是一种潜在中枢神经系统给药载体[6]。此外,针对缺血性脑卒中,我们利用噬菌体筛选技术筛选出来的短肽,利用基因工程的方法将其表达在铁蛋白上,构建针对缺血性脑卒中具有靶向性的药物递送载体。氧化应激是缺血性脑卒中再灌注损伤的主要机制之一,ROS过多引起一系列的级联瀑布反应,最终导致细胞凋亡坏死,引起脑组织的损伤。抗氧化剂是治疗缺血性再灌注损伤的方法之一[7]。姜黄素作为天然的植物提取物,有较好的生物安全性,具有抗氧化和抗炎等效果。因此在本课题中,我们利用短肽修饰的铁蛋白装载姜黄素,在细胞层面上验证其安全性和清除ROS的功效。进一步在体内对其载体的靶向性进行验证,并负载药物进行缺血性脑卒中的治疗。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R743.3
【部分图文】：

在缺血中心的梗死灶，由于没有血液流动，神经细胞死亡。而在“半暗带”，尽逡逑管有氧化应激介导的凋亡和炎症反应和凋亡，然而还有周围组织提供的营养物质，逡逑导致细胞死亡速度较为缓慢。而缺血再灌注为恢复原本缺乏血液供应组织的血流。逡逑再灌注后“半暗带”发生的组织损伤决定了缺血性脑卒中最终的梗死面积。逡逑脑缺血发生后ＢＢＢ会遭到一定程度的破坏，ＢＢＢ包括内皮细胞、外周细胞、逡逑星形胶质细胞、神经元和细胞外基质等。正常生理条件下，内皮细胞和外周细胞逡逑之间由基底膜连接，神经元和神经血管单元的相互作用由星形胶质细胞参与。当逡逑组织发生缺血时，半暗带区域的微血管无法为神经元及时提供血液，中枢神经细逡逑胞的巨噬细胞－胶质细胞被激活，释放细胞因子和趋化因子等。趋化因子释放后，逡逑促炎症因子如白介素－１邋（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ－１，ＩＬ－１）和肿瘤坏死因子ａ邋（ｔｉｓｓｕｅ邋ｎｅｃｒｏｓｉｓ逡逑ｆａｃｔｏｒ－ａ．ＴＮＦ－ａ邋）表达上调，招募白细胞的入侵，炎症反应和氧化应激加剧，破逡逑坏邋ＢＢＢ［１３】。逡逑

图１．３不同ＲＯＳ的产生途径逡逑Ｆｉｇｌ．３邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｒｏｕｔｅｓ邋ｔｏ邋ｐｒｏｄｕｃｅ邋ＲＯＳ逡逑当体内氧化与抗氧化失衡后会产生氧化应激。在各种ＲＯＳ中，＊０２？会攻击逡逑细胞内的大分子如蛋白质、脂质和ＤＮＡ等，是较为重要的ＲＯＳ。在超氧化物歧逡逑化酶（ＳＯＤ）会催化超氧阴离子产生过氧化氢，Ｈ２０２有三种途径被清除，首先体逡逑内过氧化氢酶会将过氧化氢清除生成Ｈ２０和０２，其次，谷胱甘肽过氧化物酶逡逑（ＧＰＸ）和氧化型谷胱甘肽会将Ｈ２０２反应成Ｈ２０，此外，在Ｆｅ２＋的作用下，丨七０２逡逑会被催化成？邋０Ｈ，进一步引起氧化损伤，而自由基清除剂的作用就是抑制＿ＯＨ逡逑进一步引起氧化损伤，尽管？邋0Ｈ的半衰期非常短，但是它对大部分生物分子都逡逑有损伤作用。逡逑当细胞稳态遭到破坏时，会引起氧化应激，即组织中促氧化物的含量高于抗逡逑氧化物。ＲＯＳ过多会激活核因子Ｅ２相关因子和核转录因子（ＮＦ）和丝裂原活化逡逑

Ｆｉｇｌ．４邋Ｔｈｅ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｐｒｏｂａｂｌｅ邋ｔｈｒｅｅ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｉｔｅｓ邋ｏｆ邋ｃｕｒｃｕｍｉｎ邋ｒｅａｃｔｉｏｎｓ逡逑ｗｉｔｈ邋ｆｒｅｅ邋ｒａｄｉｃａｌｓ＇２３＇逡逑尽管姜黄素有各种生物活性，然而它的吸收率低、代谢率氋导致其最终的低逡逑生物利用度，并阻断了其临床试验。小鼠口腔给予１邋ｇ／ｋｇ的姜黄素后，１５分钟逡逑后血團含量只有０．１３邋（ｉｇ／ｍＬ，ｌｈ后含量达到０．２２邋ｐｇ／ｍＬ，之后便不断的下降。逡逑而腹腔给药（0．丨ｇ／ｋｇ）后，血浆的姜黄素含量在丨５分钟达到２．２５ｎｇ／ｍＬ。除了逡逑药物的血浆水平外，体内的组织分布也对生物利用度影响较大。通过３Ｈ标记姜逡逑黄素，分别给予１０，邋８０．邋４００邋ｍｇ的姜黄素，最终姜黄素的吸收率都是６０－６６％，逡逑说明提高姜黄素的给药量并不会提高吸收率。逡逑为了提高其生物利用度，可以利用佐剂来阻断药物代谢，阻断姜黄素代谢途逡逑径的佐剂主要采用胡椒碱。胡椒碱是常见的肝脏和肠道中葡萄糖苷酸化的阻断剂，逡逑单纯服用２邋ｇ姜黄素时，血清中几乎探测不到姜黄素。而和胡椒碱一起服用时，逡逑

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 罗廷顺;李洪文;刘正文;刘光明;;姜黄素的提取分离与药理作用研究进展[J];现代药物与临床;2011年02期

2 杜江洪;渗透性药物治疗在脑卒中后脑水肿治疗中的应用[J];华西医学;2004年01期

相关硕士学位论文 前1条

1 龙伟;急性缺血脑组织靶向肽的筛选、鉴定及分子成像研究[D];东南大学;2015年

本文编号：2811870