本文選題：環(huán)境響應(yīng)型　切入點：陽離子聚合物　出處：《暨南大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：陽離子聚合物在藥物和基因遞送系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,是目前藥物遞送系統(tǒng)研究的熱點。陽離子聚合物可以通過其正電荷屬性負載負電荷的藥物和基因,遞送其進入靶細胞,發(fā)揮藥物或基因的功能,達到治療疾病的目的。但是常見的陽離子聚合物不具有病灶位點特異性的輸送能力,限制其更好地發(fā)揮功能,因此環(huán)境響應(yīng)型的陽離子聚合物應(yīng)運而生。環(huán)境響應(yīng)型陽離子聚合物可以對外界環(huán)境中微小的刺激信號(比如pH、氧化還原、溫度、光和磁性等環(huán)境條件)產(chǎn)生靈敏、快速的響應(yīng),從而在結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能上發(fā)生改變,達到特異位點輸送的作用。因此根據(jù)病灶位點的特殊微環(huán)境,可以設(shè)計和制備具有環(huán)境響應(yīng)型陽離子聚合物,提高藥物和基因的遞送、靶向效率,從而達到治療的效果。在環(huán)境響應(yīng)型材料中,氧化還原響應(yīng)型陽離子聚合物具有谷胱甘肽濃度響應(yīng)性被廣泛應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境藥物和基因遞送。根據(jù)鼻粘膜表面和腫瘤位點的特殊環(huán)境,本論文設(shè)計合成了一種氧化還原響應(yīng)型超支化聚酰胺胺(PAA)用于基因和疫苗的遞送,同時為了研究環(huán)境響應(yīng)型陽離子聚合物與細胞的相互作用,本論文還研究了溫度響應(yīng)型聚異丙基丙烯酰胺聚合物的細胞安全性和細胞內(nèi)吞機制。1.氧化還原型聚酰胺胺用于鼻粘膜疫苗遞送系統(tǒng)近年來,由于陽離子聚合物高的細胞滲透能力,被認為具有用于疫苗遞送系統(tǒng)的潛在應(yīng)用價值。通過二硫鍵交聯(lián)的氧化還原響應(yīng)型陽離子聚合物可以對細胞內(nèi)高水平的谷胱甘肽產(chǎn)生響應(yīng),從而在細胞質(zhì)內(nèi)降解,釋放抗原引起免疫應(yīng)答,被認為適用于疫苗遞送系統(tǒng)。在本論文中,我們評估了氧化還原響應(yīng)型生物可降解陽離子聚合物聚酰胺胺(PAA)作為粘膜免疫疫苗遞送系統(tǒng)的作用。首先,從PAA與模型抗原卵清蛋白(OVA)的相互作用,我們發(fā)現(xiàn),PAA可以很好的包封抗原,增加抗原被細胞內(nèi)吞的量,刺激樹突狀細胞DC2.4的激活和成熟,延長抗原在鼻腔的停留時間,并促進抗原滲透進入粘膜下層。然后,我們使用PAA遞送禽流感病毒H7N9的表面抗原血凝素(HA)通過鼻粘膜免疫Balb/c小鼠。研究發(fā)現(xiàn),PAA/HA復(fù)合物可以顯著誘導(dǎo)產(chǎn)生高水平地系統(tǒng)的IgG抗體和粘膜特異的IgA抗體應(yīng)答,促進脾細胞增殖,提高脾細胞分泌細胞因子IFN-γ和IL-4的水平,促進產(chǎn)生高水平CD4+和CD8+記憶T細胞,并且有更多表達MHCⅡ分子的樹突狀細胞產(chǎn)生。以上結(jié)果表明,氧化還原響應(yīng)型陽離子聚合物PAA作為疫苗遞送載體可以誘導(dǎo)產(chǎn)生高水平的細胞免疫和體液免疫。特別是,相比較于已報到的其它陽離子聚合物,PAA引起更高水平的細胞免疫。所以PAA有望作為一種有效地臨床使用的粘膜疫苗遞送載體。2.氧化還原型聚酰胺胺遞送siRNA用于肺癌治療在基因載體遞送功能基因的腫瘤治療研究中,基因載體的生物安全性和靶向遞送能力是決定最終治療效果的兩個重要因素。本論文中,合成具有良好生物安全性和生物可降解性的氧化還原響應(yīng)型PAA,并應(yīng)用于基因遞送。此外,通過酰胺化反應(yīng)將腫瘤組織特異浸潤多肽iRGD功能化修飾于PAA表面,形成PAA-iRGD基因載體。然后選用肺癌細胞H1299評估PAA-iRGD的細胞毒性和細胞內(nèi)吞,發(fā)現(xiàn)PAA-iRGD具有低的細胞毒性和高的細胞內(nèi)吞效率。表皮生長因子受體(EGFR)是肺癌惡性增長的一個重要調(diào)節(jié)基因,使用EGFR的siRNA(siEGFR)干擾EGFR的表達可以有效地抑制腫瘤細胞的生長,本論文中通過PAA-iRGD遞送siEGFR,在體內(nèi)和體外水平研究其干擾EGFR表達、細胞凋亡、抗增殖和抗腫瘤的作用。研究表明相比較于PAA/siEGFR和PEI/siEGFR,PAA-iRGD/siEGFR可以顯著提高靶基因沉默能力,顯著地抑制H1299細胞增殖和遷移的能力,并且顯著誘導(dǎo)H1299細胞的凋亡。此外,尾靜脈注射PAA-iRGD/siEGFR,從體內(nèi)水平研究發(fā)現(xiàn)其可以有效抑制肺癌的生長。以上結(jié)果說明具有良好的生物相容性、生物可降解和靶向能力的PAA-iRGD可以作為一種有前景的基因遞送載體用于腫瘤治療。3.溫度響應(yīng)型聚異丙基丙烯酰胺的細胞安全性和內(nèi)吞機制溫度響應(yīng)型聚異丙基丙烯酰胺被廣泛用于藥物/基因遞送系統(tǒng)、智能開關(guān)設(shè)備、傳感器和診斷技術(shù)等領(lǐng)域。為了促進聚異丙基丙烯酰胺在前臨床和臨床應(yīng)用,對聚異丙基丙烯酰胺與細胞的相互作用和生物安全性的研究是必不可少的。在本論文中,我們選用RAW264.7、HBE、A549和HUVEC細胞,通過研究聚異丙基丙烯酰胺引起的細胞毒性、一氧化氮含量變化和細胞凋亡情況,評價其細胞安全性。然后通過使用流式細胞儀和激光共聚焦掃描顯微鏡,研究聚異丙基丙烯酰胺的細胞內(nèi)吞機制和細胞內(nèi)定位。結(jié)果表明聚異丙基丙烯酰胺具有良好的細胞安全性,并且在不同細胞系中具有不同的細胞內(nèi)吞途徑。在RAW264.7細胞中主要通過巨胞飲的內(nèi)吞途徑進入細胞,在HBE、A549和HUVEC細胞中主要通過包膜窖介導(dǎo)的細胞內(nèi)吞途徑進入細胞,最后聚異丙基丙烯酰胺與細胞內(nèi)溶酶體發(fā)生共定位。這一研究成果為聚異丙基丙烯酰胺在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進一步應(yīng)用提供了重要的信息。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R318.08

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本文編號：1696755