攜帶tPA真核表達(dá)載體PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體的構(gòu)建及體外實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:組織型纖溶酶原激活因子 + 抗凝治療 ; 參考:《華中科技大學(xué)》2012年博士論文
【摘要】:第一部分:pIRES-tPA-Dsred Express-2真核表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建和體外表達(dá) 目的:構(gòu)建攜帶有組織型纖溶酶原激活因子目的片段的真核表達(dá)載體pIRES-tPA-Dsred Express2。驗(yàn)證該質(zhì)粒轉(zhuǎn)染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EA.hy926是否高表達(dá)組織型纖溶酶原激活因子,其產(chǎn)物蛋白是否具有生物學(xué)活性。 方法:勾取tPA基因的CDS序列,通過(guò)基因工程技術(shù)將其插入pIRES-Dsred Express2質(zhì)粒,構(gòu)建攜帶有人組織型纖溶酶原激活因子目的片段的真核表達(dá)載體pIRES-tPA-Dsred Express2。將構(gòu)建成功的真核表達(dá)載體pIRES-tPA-Dsred Express2用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine(?) LTX轉(zhuǎn)染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EA.hy926。應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染后48小時(shí),細(xì)胞內(nèi)目的蛋白mRNA含量;Western Blot檢測(cè)轉(zhuǎn)染后相關(guān)蛋白表達(dá)情況;應(yīng)用ELISA技術(shù),檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中tPA含量;應(yīng)用酶促反應(yīng)檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中人組織型纖溶酶原激活因子活性。觀察轉(zhuǎn)染pIRES-tPA-Dsred Express2載體后人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EA.hy926對(duì)于人組織型纖溶酶原激活因子及其相關(guān)蛋白分泌及其活性隨時(shí)間的變化關(guān)系。 結(jié)果:通過(guò)將tPA目的基因片段插入pIRES-Dsred Express2質(zhì)粒,成功構(gòu)建了真核表達(dá)載體pIRES-tPA-Dsred Express2。體外轉(zhuǎn)染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EA.hy926后48小時(shí)可以觀察到細(xì)胞可激發(fā)紅色熒光,轉(zhuǎn)染效率為(20.7±4.2)%。逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)顯示pIRES-tPA-Dsred Express2質(zhì)粒組其tPA, Dsred的mRNA相對(duì)含量分別為769.21±35.11及1164.26±82.85,顯著高于對(duì)照組。Western Blot檢測(cè)顯示,目的蛋白tPA及紅色熒光蛋白Dsred含量顯著增高。細(xì)胞上清人組織型纖溶酶原激活因子含量及人組織型纖溶酶原激活因子活性檢測(cè)顯示pIRES-tPA-Dsred Express2質(zhì)粒組(4.73±0.02)ng/hour·(105cells),活性為(9.48±0.12)IU/hour-(105cells),顯著高于對(duì)照組。轉(zhuǎn)染pIRES-tPA-Dsred Express2后內(nèi)皮細(xì)胞上清中的人組織型纖溶酶原激活因子濃度及活性在24小時(shí)為最高,而后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。人組織型纖溶酶原激活因子活性變化受纖溶酶原激活物抑制劑-1影響與其濃度變化方式不同。 結(jié)論:成功構(gòu)建了攜帶有人組織型纖溶酶原激活因子的真核表達(dá)載體pIRES-tPA-Dsred Express2。體外轉(zhuǎn)染驗(yàn)證其可正確指導(dǎo)合成及分泌組織型纖溶酶原激活因子,表現(xiàn)出顯著纖溶活性,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 第二部分:超聲微泡介導(dǎo)pIRES-tPA-Dsred Express2-脂質(zhì)體復(fù)合體體外轉(zhuǎn)染及表達(dá) 目的:通過(guò)超聲微泡介導(dǎo)的基因治療技術(shù)將攜帶有組織型纖溶酶原激活因子基因的質(zhì)粒pIRES-tPA-DsRed-Express2-脂質(zhì)體復(fù)合體體外轉(zhuǎn)染內(nèi)皮細(xì)胞,使內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)組織型纖溶酶原激活因子,觀察超聲介導(dǎo)的基因治療技術(shù)對(duì)于內(nèi)皮細(xì)胞質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的效果。 方法:薄膜水化制備全氟丙烷超聲微泡。使用全氟丙烷微泡介導(dǎo)pIRES-tPA-DsRed-Express2-脂質(zhì)體復(fù)合體轉(zhuǎn)染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EA.hy926細(xì)胞。通過(guò)熒光計(jì)數(shù),計(jì)算細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率。應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染后48小時(shí),細(xì)胞的目的蛋白mRNA含量;應(yīng)用ELISA技術(shù),檢測(cè)上清中tPA含量及活性。 結(jié)果:制備的全氟丙烷超聲微泡平均大小為(3.5±1.4)μm。微泡濃度為(3.3±1.2)×108/ml。zeta電位為(-2.2±1.5)mV。制備后的12小時(shí)內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),超聲微泡介導(dǎo)組(UM+LTX)轉(zhuǎn)染效率為(27.3±3.6)%,Lipofectamine(?) LTX轉(zhuǎn)染組(LTX)轉(zhuǎn)染效率為(20.6±2.0)%。逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)顯示UM+LTX組及LTX組,目的蛋白tPA的mRNA的相對(duì)含量分別為(953.15±92.77)和(721.32±68.31),具有顯著性差異。熒光蛋白Dsred的mRNA相對(duì)含量分別為(1191.22±109.31)和(1092.15±102.71)。UM+LTX組其細(xì)胞上清中的tPA含量及tPA活性均較LTX顯著升高。 結(jié)論:成功制備了含有全氟丙烷的超聲微泡。通過(guò)超聲微泡介導(dǎo)質(zhì)粒-脂質(zhì)體復(fù)合體轉(zhuǎn)染內(nèi)皮細(xì)胞EA.hy926,進(jìn)一步提高了質(zhì)粒-脂質(zhì)體復(fù)合體轉(zhuǎn)染內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率,從而提高目的蛋白組織型纖溶酶原激活因子的表達(dá)分泌量,提高了纖溶活性。 第三部分:攜帶可表達(dá)tPA真核表達(dá)載體PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體的構(gòu)建及體外吞噬實(shí)驗(yàn) 目的:構(gòu)建攜帶有可表達(dá)組織型纖維溶酶激活因子質(zhì)粒的PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體。檢測(cè)其理化性質(zhì),體外緩釋方式,細(xì)胞毒效應(yīng)及其在超聲介導(dǎo)下對(duì)于細(xì)胞攝取納米粒的影響。 方法:應(yīng)用雙次乳化法制備攜帶有pIRES-tPA-DsRed Express2質(zhì)粒的PLGA納米粒;應(yīng)用薄膜水化超聲法制備陽(yáng)離子超聲微泡;兩者通過(guò)靜電吸附的方式形成PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體。檢測(cè)PLGA納米粒的載藥量,PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體質(zhì)粒載量;檢測(cè)納米粒及納米粒-超聲微泡復(fù)合體細(xì)胞毒性;檢測(cè)PLGA納米粒及PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體體外緩釋質(zhì)粒的方式;檢測(cè)其在超聲輻照介導(dǎo)的微泡解構(gòu)時(shí)介導(dǎo)體外細(xì)胞吞噬納米粒的能力。 結(jié)果:自制的納米粒其粒徑為(217.2±2.2)nm,zeta電位為(-15.24±0.83)mV。微泡平均大小為(3.2±1.5)μm,Zeta電位為(13.66±2.05)mV。微泡濃度為(4.3±1.1)×108/ml。納米粒-超聲微泡復(fù)合體其平均大小為(4.6±1.7)μm。zeta電位為(2.23±1.45)mV。濃度為(3.0±1.3)×108/ml。lmgPLGA納米粒載有質(zhì)粒(42.3±2.1)μg。1ml納米粒-超聲微泡復(fù)合體中帶有質(zhì)粒(20.5±2.7)μg。納米粒及納米粒-超聲微泡復(fù)合體均表現(xiàn)為在起始段短時(shí)內(nèi)質(zhì)粒快速釋放,后呈現(xiàn)穩(wěn)定釋放的趨勢(shì)。到達(dá)第7天時(shí),釋放量達(dá)到其總量的(57±3)%。納米粒及納米粒-超聲微泡復(fù)合體均未見(jiàn)明顯細(xì)胞毒性效應(yīng),僅最高濃度組見(jiàn)輕度的細(xì)胞活性減少。PLGA納米粒組及PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體組均可見(jiàn)大量的納米粒被吞噬。PLGA納米粒-超聲微泡復(fù)合體組在超聲輻照介導(dǎo)下具有更高的細(xì)胞攝取效率。 結(jié)論:所構(gòu)建的納米粒-超聲微泡復(fù)合體顯示出較好的緩釋效果,較低的細(xì)胞毒性,在超聲輻照介導(dǎo)下可增強(qiáng)納米粒吞噬效率。
[Abstract]:Part one: Construction and expression in vitro of pIRES-tPA-Dsred Express-2 eukaryotic expression plasmid
Objective: to construct a eukaryotic expression vector pIRES-tPA-Dsred Express2. carrying the target fragment of the tissue type plasminogen activator, to verify whether the plasmid transfected to the human umbilical vein endothelial cell line EA.hy926 is highly expressed as a tissue type plasminogen activator, and whether its product protein has bioactivity.
Methods: to draw the CDS sequence of tPA gene and insert it into pIRES-Dsred Express2 plasmid by gene engineering technology to construct the eukaryotic expression vector pIRES-tPA-Dsred Express2. carrying human tissue type plasminogen activator, pIRES-tPA-Dsred Express2. will construct a successful eukaryotic expression vector pIRES-tPA-Dsred Express2 with liposome transfection reagent Lipofe Ctamine (?) LTX transfection of human umbilical vein endothelial cell line EA.hy926. was used to detect the content of target protein mRNA in cells after 48 hours transfection by reverse transcription real-time quantitative PCR; Western Blot was used to detect the expression of related protein after transfection; tPA content in cell culture was detected by ELISA technology and cell culture was detected by enzymatic reaction. The activity of human tissue type plasminogen activator in the supernatant was observed. The relationship between the secretion and activity of human tissue type plasminogen activator and related proteins and its activity with time was observed after the transfection of pIRES-tPA-Dsred Express2 vector EA.hy926 in human umbilical vein endothelial cell line.
Results: by inserting the tPA target gene fragment into the pIRES-Dsred Express2 plasmid, the eukaryotic expression vector, pIRES-tPA-Dsred Express2., was successfully constructed for 48 hours after transfection of the human umbilical vein endothelial cell line EA.hy926, and the cell activation red fluorescence was observed. The transfection efficiency was (20.7 + 4.2)%. Reverse transcriptase real-time quantitative PCR detection showed pIRE. The relative content of mRNA in the S-tPA-Dsred Express2 plasmid group was 769.21 + 35.11 and 1164.26 + 82.85 respectively, which was significantly higher than the.Western Blot detection in the control group. The content of the target protein tPA and the red fluorescent protein Dsred content was significantly increased. The content of the fibrinolytic plasminogen activator in the human cell supernatant and the activation of the human tissue type plasminogen Subactivity detection showed that the pIRES-tPA-Dsred Express2 plasmid group (4.73 + 0.02) ng/hour / (105cells), the activity was (9.48 + 0.12) IU/hour- (105cells), significantly higher than the control group. The concentration and activity of human tissue plasminogen activator in the endothelial cell supernatant after transfection of pIRES-tPA-Dsred Express2 was the highest in 24 hours, and then decreased. The activity of tissue type plasminogen activator is affected by plasminogen activator inhibitor -1 and its concentration varies.
Conclusion: the eukaryotic expression vector pIRES-tPA-Dsred Express2. carrying human tissue plasminogen activator was successfully constructed and transfected in vitro to prove that it can correctly guide the synthesis and secretion of tissue type plasminogen activator, showing significant fibrinolytic activity, which provides an experimental basis for subsequent experiments.
The second part: ultrasound microbubbles mediated transfection and expression of pIRES-tPA-Dsred Express2- liposome complex in vitro.
Objective: to transfect the plasmid pIRES-tPA-DsRed-Express2- liposome complex with the tissue type plasminogen activator gene into endothelial cells in vitro by ultrasound microbubble mediated gene therapy, and to make endothelial cells highly expressed tissue plasminogen activator and observe the hyper mediated gene therapy for endothelial cells. The effect of plasmid transfection.
Methods: perfluoropropane ultrasound microbubbles were prepared by hydrofluorescence. The human umbilical vein endothelial cell line EA.hy926 cells were transfected with perfluoropropane microbubbles mediated pIRES-tPA-DsRed-Express2- liposome complex. The transfection efficiency was calculated by fluorescence count. The target protein M was detected by RT real-time quantitative PCR for 48 hours after transfection. RNA content; ELISA technology was applied to detect the content and activity of tPA in supernatant.
Results: the average size of the prepared perfluoropropane microbubbles was (3.5 + 1.4) microbubbles (3.3 + 1.2) and 108/ml.zeta potential was (-2.2 + 1.5) mV. for 12 hours. The transfection efficiency of the ultrasound microbubble mediating group (UM+LTX) was (27.3 + 3.6)% after 48 hours transfection, and the transfection efficiency of Lipofectamine (?) LTX transfection group (LTX) was (20.6 +). 2) the reverse transcriptase real-time quantitative PCR detection showed that the relative content of mRNA in the target protein tPA was (953.15 + 92.77) and (721.32 + 68.31), respectively. The relative content of the mRNA of the fluorescent protein Dsred was (1191.22 + 109.31) and the tPA content and tPA in the cell supernatant of (1092.15 + 102.71).UM+LTX group respectively. The activity was significantly higher than that of LTX.
Conclusion: the ultrasound microbubbles containing perfluoropropane were successfully prepared. The transfection of the endothelial cell EA.hy926 by the ultrasound microbubble mediated plasmid liposome complex could further improve the transfection efficiency of the plasmid liposome complex transfected to the endothelial cells, thus improving the expression and secretion of the fibrinogen activator of the target protein tissue, and improving the fibrinogen. Dissolve activity.
The third part: Construction of tPA carrying eukaryotic expression vector PLGA nanoparticle ultrasound microbubble complex and its phagocytosis in vitro.
Objective: to construct a PLGA nanoparticle - ultrasonic microbubble complex carrying plasmids which can express tissue type fibrinolytic enzyme activator, and to detect its physicochemical properties, in vitro release mode, cytotoxic effect and its effect on cell uptake nanoparticles under ultrasound.
Methods: the PLGA nanoparticles carrying pIRES-tPA-DsRed Express2 plasmid were prepared by the double emulsification method, and the cationic ultrasonic microbubbles were prepared by the membrane hydration ultrasonic method, and the PLGA nanoparticles ultrasonic microbubble complex was formed by electrostatic adsorption. The drug loading of PLGA nanoparticles and the PLGA nanoparticles ultrasonic microbubble complex plasmid were detected. Loading; detection of cytotoxicity of nanoparticles and nanoparticles - ultrasonic microbubble complexes; detection of PLGA nanoparticles and PLGA nanoparticles - ultrasonic microbubble complex in vitro release plasmids; the ability to detect the phagocytosis of nanoparticles during ultrasound mediated microbubble deconstruction.
Results: the particle size of the homemade nanoparticles is (217.2 + 2.2) nm, the average zeta potential is (-15.24 + 0.83) mV. microbubbles (3.2 + 1.5) mu m, Zeta potential is (13.66 + 2.05) mV. microbubble concentration (4.3 + 1.1) x 108/ml. nanoparticles - the average size of (4.6 + 1.7) mu m.zeta potential is (2.23 + 1.45) mV. concentration (2.23 + 1.45) mV. concentration L.lmgPLGA nanoparticles loaded with plasmid (42.3 + 2.1) mu g.1ml nanoparticles with plasmid (20.5 + 2.7) Mu g. nanoparticles and nanoparticle ultrasonic microbubble complex all showed a rapid release in the initial stage of endoplasmic reticulum, and then showed a stable release trend. The release amount reached (57 + 3)% of the total amount of nanoparticles at seventh days. No obvious cytotoxic effect was found in the nanoparticle - ultrasound microbubble complex, but only the highest concentration group showed that a large number of nanoparticles were phagocytic.PLGA nanoparticles - ultrasonic microbubble complex group with a higher cell uptake in the.PLGA nanoparticles group and the PLGA nanoparticles - ultrasonic microbubble complex group. Take efficiency.
Conclusion: the constructed nanoparticles - ultrasonic microbubble complex showed better sustained release effect and lower cytotoxicity, which could enhance the phagocytosis efficiency of nanoparticles under ultrasound irradiation.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:R363
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9 王剛;tPA-VEGF165雙基因靜電紡絲涂層機(jī)械瓣膜的構(gòu)建及體外實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年
10 王明新;MSCs附和PLGA電紡支架修復(fù)兔跟腱損傷的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 季培紅;PLGA-PLGA/BG微球雙層修復(fù)支架材料的研究[D];華南理工大學(xué);2010年
2 常麗云;堆型艾美耳球蟲(chóng)3-1E重組質(zhì)粒PLGA微球包被技術(shù)研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年
3 許堯祥;復(fù)合殼聚糖微球PLGA支架的制備及其對(duì)蛋白緩釋作用的實(shí)驗(yàn)研究[D];青島大學(xué);2010年
4 于瑋潔;聚乳酸—羥基乙酸(PLGA)網(wǎng)作為組織工程真皮替代物骨架的研究[D];浙江大學(xué);2010年
5 李忠義;PLGA-HA復(fù)合支架與異體骨體外細(xì)胞相容性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2010年
6 譚羽瑩;利用表面改性納米羥基磷灰石/PLGA材料構(gòu)建組織工程化骨的實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2011年
7 張基昌;新型冠脈可降解支架材料PLGA,PLGA-PEG與兔血管平滑肌細(xì)胞相容性的研究[D];吉林大學(xué);2004年
8 李丹丹;PLGA納米微球的制備及其作為基因藥物遞送載體的研究[D];北京交通大學(xué);2011年
9 高飛艷;生物可降解微球PLGA疫苗運(yùn)輸載體研究[D];蘭州大學(xué);2011年
10 林海淋;GFP基因修飾的大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合PLGA的形態(tài)學(xué)觀察[D];福建醫(yī)科大學(xué);2010年
,本文編號(hào):1873806
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