一氧化氮—姜黄素水凝胶在心肌缺血再灌注中的保护作用及其机制研究

发布时间：2020-09-08 21:27

　　研究背景及意义缺血性心肌病是目前全球致死率最高的疾病之一,再灌注治疗方式的出现使得缺血性心脏病的治疗方法进入一个新的纪元,再灌注治疗减少了几乎50%的缺血性心脏病的死亡率。然而在再灌注治疗的同时,也会出现进一步加剧心肌损伤的情况,我们称这种现象为缺血再灌注损伤(IRI)。目前IRI的具体机制尚不完全清楚,但主流观点认为,与活性氧化物大量生成,钙超载、线粒体损伤和凋亡水平有关。因此,如何减轻IRI的发生发展仍需进一步研究,防治IRI具有重要的临床价值。一氧化氮(NO)是心血管领域重要的多功能小分子,能减轻IRI。然而NO浓度过高时可与超氧化物结合,生成过氧化亚硝酸盐,进而损伤组织。IRI中氧化物大量生成,NO更易被氧化,因此NO与抗氧化剂联合使用是较理想的IRI治疗药物。姜黄素(Cur)是一种广谱的天然抗氧化剂,也能减轻IRI。本研究拟将NO和Cur联合使用,研究其IRI治疗效果。然而NO和Cur都是小分子物质,都具有代谢快、半衰期短等缺点。小分子水凝胶作为新型的药物传输体系,具有缓释、生物相容性好等优点,所以通过具有自组装能力的短肽搭载这两种小分子,形成水凝胶,能明显延长药物的释放时间,改善Cur的水溶性差等缺点。因此一氧化氮-姜黄素小分子水凝胶具有较好的应用前景,而尤其是在治疗IRI心血管领域。研究目的1.设计并合成具自组装成胶能力的一氧化氮-姜黄素水凝胶小分子水凝胶成胶因子。2.研究一氧化氮-姜黄素自组装水凝胶在心肌缺血再灌注过程中的作用及其潜在机制。实验方法1.通过固相合成法合成短肽,经活化酯和Click反应最终合成成胶因子,胶体表征。2.体外实验通过细胞存活率、蛋白印迹、活性氧检测、TUNEL检测等方法评价胶体较好的生物相容性、缺氧/复氧保护性。3.体内实验通过双染、TUNEL检测等评估胶体的缺血/再灌注保护性;通过masson染色和心脏超声评价预后。结果1.成胶因子的合成及表征Nap-Cur-NO成胶因子成胶稳定,胶体可室温下放置至少1月。水凝胶是由直径约为80 nm的纳米纤维相互缠绕从而形成。水凝胶确实具有药物缓释功效,一氧化氮及姜黄素每小时释放量分别为总量的1.25%和0.42%。胶体具有良好的生物相容。2.一氧化氮-姜黄素小分子水凝胶减轻心肌细胞缺氧/复氧损伤β-半乳糖苷酶促进细胞内一氧化氮的释放;一氧化氮-姜黄素水凝胶在缺氧/复氧过程中增加细胞内一氧化氮水平;一氧化氮-姜黄素水凝胶通过抑制凋亡和ROS的水平减轻体外缺氧复氧诱导的损伤;一氧化氮-姜黄素水凝胶抑制缺氧/复氧损伤引起的自噬。3.一氧化氮-姜黄素自组装水凝胶减轻心肌缺血/再灌注损伤双染结果提示Nap-Cur-NO能减少心梗面积,体内组织TUNEL结果总趋势与体外一致;一氧化氮-姜黄素水凝胶减少再灌注后的心肌重构和改善心脏功能。结论一氧化氮-姜黄素自组装小分子水凝胶能缓慢释放一氧化氮和姜黄素,具有生物良好的生物相容性。一氧化氮-姜黄素自组装水凝胶通过减少ROS产生和抑制ROS相关通路(p38 MAPK/NF-κB)减轻缺血再灌注损伤,并且该材料也能抑制缺血再灌注过度激活的自噬。
【学位单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R542.2

【参考文献】