靶向多肽修饰的金纳米簇（粒）对神经细胞成像及神经突起的影响

发布时间：2017-10-07 17:25

  本文关键词：靶向多肽修饰的金纳米簇（粒）对神经细胞成像及神经突起的影响

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【摘要】：神经退行性疾病是危害人类生命和健康的一类重大疾病,据报道,这类疾病的共同特征是病变的神经元细胞体没有发生变化,但是细胞突起部分明显变短。轴突的退行性病变是很多神经退行性疾病的病理学特征,轴突不能有效再生是中枢神经系统损伤后功能缺损的主要原因。因此设计能够对神经细胞进行诊断和治疗的药物将对治疗神经退行性疾病有非常重要的意义。非侵入性中枢神经系统(CNS)的神经细胞成像及治疗是一种很有潜力的治疗诊断中枢神经系统疾病的方法,但仍然存在一些缺点,如深层组织荧光信号散射所造成的低信噪比,低单细胞分辨率。检测体内神经细胞的主要障碍是基于荧光成像的组织特异性和血脑屏障(BBB)引起的低细胞渗透性。为解决这些问题,将BBB渗透载体、稳定的荧光物质和药物连接,为神经细胞长期成像和治疗提供了新方法,这将有助于阐明中枢神经系统疾病和相关疾病基本信息。我们课题组已经开发出一种脑靶向肽RDP,该多肽由39个氨基酸组成,来自狂犬病毒糖蛋白的330-357氨基酸序列,这是该病毒能够进入宿主细胞的关键序列。RDP具有转运蛋白质和基因到小鼠大脑的能力,包括脑源性神经营养因子(BDNF),神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),含有Lac Z或BDNF基因的质粒。同时,重复使用RDP及其复合物没有产生明显的毒性或免疫原性。因此,我们认为RDP可以作为一种安全的体内靶向配体。尺寸小于10 nm的金纳米复合物,为生物分子的相互作用提供了多种平台,因而被广泛应用于各种诊断治疗领域,如生物成像,细胞近红外荧光成像,生物标记,DNA电化学传感器,具有近红外荧光的多功能纳米医药可用于癌症治疗。金纳米复合物的小尺寸和低毒性引起了许多研究人员的兴趣,它具有通过BBB的潜力。尤其是金纳米簇(AuNCs),作为一种具有高量子产率、小尺寸的纳米复合物,可用于体外和体内研究中分子标记定位。然而,由于体内的细胞特异性和广泛分布的特点,AuNCs的应用受到了限制。所以对AuNCs的表面改性以提高细胞的选择性和在生物成像中的应用将对疾病的治疗和诊断具有重要意义。在这项研究中,RDP修饰的AuNCs可用于长期、无毒的体外神经细胞成像和小鼠体内的靶向成像。采用荧光显微镜系统和透射电子显微镜TEM双重方法对RDP-AuNCs在神经细胞中的位置进行定位,细胞附着和进入神经细胞的机制研究表明该RDP-AuNCs进入方式为网格蛋白受体介导通过网格蛋白小体的内吞作用。非侵入性成像分析和体内动物试验表明,RDP-AuNCs可作为一种有效的、特异的神经细胞生物成像剂。另外一部分关于RDP和6-巯基嘌呤修饰的AuNPs (6MP-AuNPs-RDP)研究表明该复合物能够刺激神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y细胞神经突起的生长,根据流式细胞仪分析数据,RDP-AuNPs能够减少SH-SY5Y细胞、人胶质瘤细胞U87在G2/M期细胞周期阻滞；显微镜观察结果显示6MP-AuNPs-RDP能够改变SH-SY5Y细胞的细胞形态,刺激突起生长,组织切片HE染色结果发现短时间给药6MP-AuNPs-RDP不会产生毒性,但连续给药7天会产生肝损伤。
【关键词】：血脑屏障 穿膜肽RDP 金纳米簇(粒) 神经细胞成像 神经突起
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R741
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 文献综述11-29
• 1.1 细胞穿透肽研究进展11-13
• 1.1.1 多肽的蛋白质功能模仿11
• 1.1.2 细胞穿透肽的检验方法11-13
• 1.2 金纳米簇标记和示踪细胞和病毒13-15
• 1.2.1 标记和示踪活细胞13-14
• 1.2.2 标记和示踪病毒14-15
• 1.3 金纳米簇鉴定菌株15-16
• 1.4 金纳米簇用于生物成像16-19
• 1.4.1 肿瘤靶向成像16-18
• 1.4.2 线粒体成像18
• 1.4.3 人血清蛋白成像18-19
• 1.5 金纳米簇检验生物大分子19-23
• 1.5.1 检验羟基自由基19-20
• 1.5.2 检验蛋白质20-21
• 1.5.3 检验DNA和RNA21-22
• 1.5.4 检验生物小分子22-23
• 1.6 金纳米簇作为基因递送载体23
• 1.7 用于抗肿瘤药物的多功能纳米复合物23-27
• 1.7.1 多功能纳米凝胶诊断药物24
• 1.7.2 多功能纳米胶束诊断药物24-25
• 1.7.3 AuNCs脂质体诊断药物25-26
• 1.7.4 AuNCs/DNA诊断药物26
• 1.7.5 纳米复合物的光动力疗法和光热疗法26-27
• 1.8 金纳米簇标记CPP27-29
• 第二章 绪论29-31
• 第三章 穿膜肽修饰的纳米金簇的制备及神经细胞成像研究31-49
• 3.1 实验材料31-33
• 3.1.1 细胞与小鼠31
• 3.1.2 主要仪器和设备31-32
• 3.1.3 实验试剂32
• 3.1.4 常用溶液的配制32-33
• 3.2 实验方法33-38
• 3.2.1 RDP修饰的荧光纳米簇的制备33
• 3.2.2 修饰后的表征33-34
• 3.2.3 细胞培养34
• 3.2.4 细胞摄取实验34-35
• 3.2.5 透射电镜观察定位细胞中RDP-AuNCs35
• 3.2.6 RDP-AuNCs进入细胞机制研究35
• 3.2.7 浓度依赖性抑制实验35-36
• 3.2.8 时间依赖性抑制实验36
• 3.2.9 体内非侵入性成像研究36
• 3.2.10 荧光共定位研究36
• 3.2.11 RDP-AuNCs急性毒性研究36-37
• 3.2.12 肿瘤模型的建立37-38
• 3.3 实验结果38-47
• 3.3.1 AuNCs和RDP-AuNCs的合成表征38-40
• 3.3.2 RDP-AuNCs特异性进入神经细胞40-42
• 3.3.3 RDP-AuNCs细胞毒性研究42-43
• 3.3.4 RDP-AuNCs内化机制研究43-44
• 3.3.5 RDP-AuNCs的体内生物成像44-46
• 3.3.6 体内毒性研究46-47
• 3.3.7 小鼠荷瘤成像初步探讨47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 穿膜肽修饰的纳米金粒子制备及对神经细胞突起的影响49-65
• 4.1 实验材料49-51
• 4.1.1 细胞与小鼠49
• 4.1.2 主要仪器和设备49-50
• 4.1.3 实验试剂50
• 4.1.4 常用溶液的配制50-51
• 4.2 实验方法51-55
• 4.2.1 金纳米粒的制备51
• 4.2.2 6-琉基嘌呤修饰的金纳米粒的制备51
• 4.2.3 金纳米粒修饰的RDP的制备51
• 4.2.4 A685修饰纳米金粒子51-52
• 4.2.5 金纳米粒的最佳修饰条件优化及量化52
• 4.2.6 修饰后纳米金粒子的表征52-53
• 4.2.7 细胞培养53
• 4.2.8 细胞摄取实验53
• 4.2.9 浓度依赖性抑制实验53-54
• 4.2.10 体内非侵入性成像研究54
• 4.2.11 细胞周期检测54
• 4.2.12 RDP-AuNPs急性毒性研究54-55
• 4.3 实验结果55-63
• 4.3.1 最佳6MP用量55-56
• 4.3.2 最佳RDP用量56
• 4.3.3 修饰后AuNPs表征56-59
• 4.3.4 细胞摄取实验59-60
• 4.3.5 体外毒性检测60-61
• 4.3.6 细胞周期检测分析61
• 4.3.7 活体成像检测6MP-AuNPs-RDP在体内的分布情况61-62
• 4.3.8 体内急性毒性研究62-63
• 4.4 本章小结63-65
• 参考文献65-79
• 致谢79-81
• 在校期间科研成果81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘蕾;郑琦;安辰;赵晖;张秋霞;樊永平;王蕾;;补肾配伍化痰活血药对低血清培养SH-SY5Y神经细胞轴突生长的影响[J];中医药信息;2014年05期

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本文编号：989123