抗魚類神經壞死病毒納米靶向給藥系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-08-23 15:24
魚類病毒性神經壞死。╲iral nervous necrosis,VNN)是由神經壞死病毒(nervous necrosis virus,NNV)引起的一種世界范圍的流行性傳染病。目前已有19目54科120種以上的魚類受到該病的危害,且受危害種類和受危害程度呈現不斷增加的趨勢。特別是對石斑魚來說,其孵化后一個月內的成活率往往不足10%,甚至全部死亡。NNV主要感染魚類的仔魚、稚魚和幼魚階段,處于易感階段的魚苗免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善,使用疫苗免疫時魚體自身不能有效地產生保護性抗體,限制了疫苗對VNN的防控作用。因此,藥物治療是VNN防治的有效措施。目前魚類的給藥途徑主要包括注射、口服和浸浴三種方式。受魚苗規(guī)格和操作技術等因素限制,難以通過注射方式給藥。另外,魚類仔魚階段多以浮游生物為食,口服給藥也受到很大的局限。所以,浸浴給藥是VNN防控的首選方式。NNV主要感染魚類的神經系統(tǒng),生物膜及屏障系統(tǒng)的選擇透過性會限制藥物的運輸,導致藥物治療效果下降。因此,開發(fā)新型智能的浸浴給藥系統(tǒng)是VNN防控的新思路。納米靶向給藥系統(tǒng)是指在靶向配體的引導下,利用納米載體將藥物靶向運輸到特定組織或細胞內,最終...
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:141 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
NNV病毒粒子結構特征(Chenetal.,2015)
西北農林科技大學博士學位論文12積等方式負載多種分子,包括藥物、金屬原子、生物大分子等。因此,GO作為納米載體在腫瘤治療、醫(yī)學成像和藥物運輸等領域有著廣闊的應用前景(邵營格等2019;鐘余特等2019)。Wang等(2013)將氧化石墨烯和Fe3O4納米粒子組裝成納米復合材料,該復合材料在核磁共振成像和藥物控制運輸等方面顯示出了巨大的應用潛能(Wangetal.,2013)。1.3.1.5納米載體的生物毒性效應良好的生物相容性是評判一種納米材料能否作為納米載體的首要標準。當納米材料進入生物體內后,可以與細胞內的蛋白發(fā)生相互作用,可能導致蛋白隱藏結構域暴露。納米粒子引起的蛋白纖維化、功能失調以及抗原決定簇暴露等多種反應是其導致生物毒性效應的根本原因(Geetal.,2015)。納米材料可以粘附到細胞膜表面內吞相關的受體并通過內吞作用進入細胞內部,這也是納米材料可以作為運輸載體的一個重要原因(Huajianetal.,2005)。當納米粒子進入細胞內部后,它就可能會與各個細胞器接觸并發(fā)生相互作用。除此之外,納米粒子還可能進入到細胞器內并在各細胞器之間進行轉運。圖1-2碳納米材料(CNMs)的致毒機制(姚歡等2018)Figure1-2Toxicitymechanismsofcarbonnanomaterials(CNMs)目前,關于納米載體是否具有生物毒性效應仍沒有準確的定論。事實上,納米材料的毒性評估是一個非常復雜的過程,與很多因素都存在很大的關系,包括納米材料的粒徑、長度、純度、功能化修飾以及受試生物種類等(蔣安祺等2017;姚歡等2018;Cuietal.,2010;Sohnetal.,2015)。此外,在認為納米材料存在生物毒性效應的研究中所得到的致毒機制也不盡相同,主要包括直接毒性和間接毒性2種。圖1-2展示了碳納米材料的致毒機制,從圖中我們可以發(fā)現影響碳納米
西北農林科技大學博士學位論文14(Blancetal.,2009)。HCAbs識別并結合抗原的主要功能域為重鏈抗體可變區(qū)(Variabledomainofheavy-chainantibody,VHH),克隆此功能域得到僅由重鏈抗體可變區(qū)組成的單域抗體為VHH抗體。VHH抗體是目前已知天然存在的最小的抗原結合片段,其晶體結構直徑為2.5nm,長約4nm,分子量15kDa(約為常規(guī)抗體的1/10),又被稱為納米抗體(Nanobodies,Nbs)(Muyldermans,2013)。圖1-3展示了常規(guī)抗體、重鏈抗體和納米抗體的結構示意圖。圖1-3不同抗體結構示意圖(Muyldermansetal.,2009)Figure1-3Schematicpresentationofdifferentantibodies1.4.2納米抗體的結構如圖1-4所示,VHH與常規(guī)抗體的重鏈可變區(qū)(VH)在結構上十分相似,都包括三個互補決定區(qū)(Complementaritydeterminingregions,CDRs)和四個框架區(qū)(Frameworkregions,FRs)。VHH與VH都具有典型的抗體折疊結構,它們能折疊成4-5個反向平行的β片層結構,3個CDRs位于β片層結構頸環(huán)區(qū)形成環(huán)狀結構用來參與抗原的識別(Muyldermansetal.,2009)。VH的FRs區(qū)域4個保守的疏水性氨基酸(Val37、Gly44、Leu45和Trp47)通過疏水作用力與輕鏈可變區(qū)(VL)結合,形成穩(wěn)定的Fab結構。然而,在納米抗體中這4個疏水性氨基酸被分別替換成了Phe37、Glu44、Arg45和Gly47這4種親水性強的氨基酸。這些改變使VHH在缺少VL的情況下,保持其結構域的柔韌性,并且使其具有更好的水溶性,這對于改善納米抗體的穩(wěn)定性和溶解性都具有很大的幫助(Muyldermansetal.,2001)。與VH相比,VHH另一個明顯的不同是其具有更長的CDR1和CDR3。較長的CDRs使納米抗體與抗原結合的面積增加,提高抗體的親和力。VHH的抗原結合區(qū)往往會形成一個凸環(huán)結構,使其可以識別位于蛋白縫隙中的表位,增?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單域抗體的特性及其臨床開發(fā)進展[J]. 陳哲浩,李林鴻,曹王麗,金朱明,方玲,楊軍,王如偉,尚云龍. 中國新藥雜志. 2019(21)
[2]穿越血腦屏障的納米載體應用于神經退行性疾病干預治療的研究進展[J]. 李靜,謝家麗,李金玲,譚國鶴,劉斯佳. 實用醫(yī)學雜志. 2019(19)
[3]功能化氧化石墨烯和碳納米管的制備及其載藥性能的研究[J]. 邵營格,孫楊楊,劉冰青,許媛媛. 畜牧與獸醫(yī). 2019(06)
[4]納米材料介導的siRNA和抗癌藥物遞送系統(tǒng)的研究進展[J]. 施麗君. 云南化工. 2019(03)
[5]基于疾病微環(huán)境靶向的精準納米靶向技術研究[J]. 田涇,高申. 醫(yī)學研究生學報. 2019(05)
[6]氧化石墨烯作為抗腫瘤藥物納米載體的性能研究進展[J]. 鐘余特,趙立春,唐農,冷靜,宋策,王雪,于培良. 世界中醫(yī)藥. 2019(01)
[7]納米生物效應與安全性研究展望[J]. 劉穎,陳春英. 科學通報. 2018(35)
[8]碳納米材料與共存污染物的聯合毒性[J]. 姚歡,魏永鵬,尹雙,曹雪松,黨永輝,計永博,侯瑞鋒,徐立娜,代燕輝,王震宇,趙建. 中國科學:化學. 2018(05)
[9]納米抗體在癌癥治療方面研究進展[J]. 季慧凝,李佳瑋,孜力汗,臧柏林. 生命的化學. 2017(04)
[10]葉酸介導靶向給藥體系研究進展[J]. 張文平,陳艷五,張昆,程欣,楊培民. 中華中醫(yī)藥學刊. 2017(07)
本文編號:3358120
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:141 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
NNV病毒粒子結構特征(Chenetal.,2015)
西北農林科技大學博士學位論文12積等方式負載多種分子,包括藥物、金屬原子、生物大分子等。因此,GO作為納米載體在腫瘤治療、醫(yī)學成像和藥物運輸等領域有著廣闊的應用前景(邵營格等2019;鐘余特等2019)。Wang等(2013)將氧化石墨烯和Fe3O4納米粒子組裝成納米復合材料,該復合材料在核磁共振成像和藥物控制運輸等方面顯示出了巨大的應用潛能(Wangetal.,2013)。1.3.1.5納米載體的生物毒性效應良好的生物相容性是評判一種納米材料能否作為納米載體的首要標準。當納米材料進入生物體內后,可以與細胞內的蛋白發(fā)生相互作用,可能導致蛋白隱藏結構域暴露。納米粒子引起的蛋白纖維化、功能失調以及抗原決定簇暴露等多種反應是其導致生物毒性效應的根本原因(Geetal.,2015)。納米材料可以粘附到細胞膜表面內吞相關的受體并通過內吞作用進入細胞內部,這也是納米材料可以作為運輸載體的一個重要原因(Huajianetal.,2005)。當納米粒子進入細胞內部后,它就可能會與各個細胞器接觸并發(fā)生相互作用。除此之外,納米粒子還可能進入到細胞器內并在各細胞器之間進行轉運。圖1-2碳納米材料(CNMs)的致毒機制(姚歡等2018)Figure1-2Toxicitymechanismsofcarbonnanomaterials(CNMs)目前,關于納米載體是否具有生物毒性效應仍沒有準確的定論。事實上,納米材料的毒性評估是一個非常復雜的過程,與很多因素都存在很大的關系,包括納米材料的粒徑、長度、純度、功能化修飾以及受試生物種類等(蔣安祺等2017;姚歡等2018;Cuietal.,2010;Sohnetal.,2015)。此外,在認為納米材料存在生物毒性效應的研究中所得到的致毒機制也不盡相同,主要包括直接毒性和間接毒性2種。圖1-2展示了碳納米材料的致毒機制,從圖中我們可以發(fā)現影響碳納米
西北農林科技大學博士學位論文14(Blancetal.,2009)。HCAbs識別并結合抗原的主要功能域為重鏈抗體可變區(qū)(Variabledomainofheavy-chainantibody,VHH),克隆此功能域得到僅由重鏈抗體可變區(qū)組成的單域抗體為VHH抗體。VHH抗體是目前已知天然存在的最小的抗原結合片段,其晶體結構直徑為2.5nm,長約4nm,分子量15kDa(約為常規(guī)抗體的1/10),又被稱為納米抗體(Nanobodies,Nbs)(Muyldermans,2013)。圖1-3展示了常規(guī)抗體、重鏈抗體和納米抗體的結構示意圖。圖1-3不同抗體結構示意圖(Muyldermansetal.,2009)Figure1-3Schematicpresentationofdifferentantibodies1.4.2納米抗體的結構如圖1-4所示,VHH與常規(guī)抗體的重鏈可變區(qū)(VH)在結構上十分相似,都包括三個互補決定區(qū)(Complementaritydeterminingregions,CDRs)和四個框架區(qū)(Frameworkregions,FRs)。VHH與VH都具有典型的抗體折疊結構,它們能折疊成4-5個反向平行的β片層結構,3個CDRs位于β片層結構頸環(huán)區(qū)形成環(huán)狀結構用來參與抗原的識別(Muyldermansetal.,2009)。VH的FRs區(qū)域4個保守的疏水性氨基酸(Val37、Gly44、Leu45和Trp47)通過疏水作用力與輕鏈可變區(qū)(VL)結合,形成穩(wěn)定的Fab結構。然而,在納米抗體中這4個疏水性氨基酸被分別替換成了Phe37、Glu44、Arg45和Gly47這4種親水性強的氨基酸。這些改變使VHH在缺少VL的情況下,保持其結構域的柔韌性,并且使其具有更好的水溶性,這對于改善納米抗體的穩(wěn)定性和溶解性都具有很大的幫助(Muyldermansetal.,2001)。與VH相比,VHH另一個明顯的不同是其具有更長的CDR1和CDR3。較長的CDRs使納米抗體與抗原結合的面積增加,提高抗體的親和力。VHH的抗原結合區(qū)往往會形成一個凸環(huán)結構,使其可以識別位于蛋白縫隙中的表位,增?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單域抗體的特性及其臨床開發(fā)進展[J]. 陳哲浩,李林鴻,曹王麗,金朱明,方玲,楊軍,王如偉,尚云龍. 中國新藥雜志. 2019(21)
[2]穿越血腦屏障的納米載體應用于神經退行性疾病干預治療的研究進展[J]. 李靜,謝家麗,李金玲,譚國鶴,劉斯佳. 實用醫(yī)學雜志. 2019(19)
[3]功能化氧化石墨烯和碳納米管的制備及其載藥性能的研究[J]. 邵營格,孫楊楊,劉冰青,許媛媛. 畜牧與獸醫(yī). 2019(06)
[4]納米材料介導的siRNA和抗癌藥物遞送系統(tǒng)的研究進展[J]. 施麗君. 云南化工. 2019(03)
[5]基于疾病微環(huán)境靶向的精準納米靶向技術研究[J]. 田涇,高申. 醫(yī)學研究生學報. 2019(05)
[6]氧化石墨烯作為抗腫瘤藥物納米載體的性能研究進展[J]. 鐘余特,趙立春,唐農,冷靜,宋策,王雪,于培良. 世界中醫(yī)藥. 2019(01)
[7]納米生物效應與安全性研究展望[J]. 劉穎,陳春英. 科學通報. 2018(35)
[8]碳納米材料與共存污染物的聯合毒性[J]. 姚歡,魏永鵬,尹雙,曹雪松,黨永輝,計永博,侯瑞鋒,徐立娜,代燕輝,王震宇,趙建. 中國科學:化學. 2018(05)
[9]納米抗體在癌癥治療方面研究進展[J]. 季慧凝,李佳瑋,孜力汗,臧柏林. 生命的化學. 2017(04)
[10]葉酸介導靶向給藥體系研究進展[J]. 張文平,陳艷五,張昆,程欣,楊培民. 中華中醫(yī)藥學刊. 2017(07)
本文編號:3358120
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