內(nèi)毒素血癥是現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中所面臨的一個(gè)常見而復(fù)雜的難題。其發(fā)病機(jī)制一般為病灶部位的革蘭氏陰性菌被殺滅或凋亡后,細(xì)胞壁上的內(nèi)毒素被釋放出來進(jìn)入血液系統(tǒng)而引發(fā)機(jī)體炎癥反應(yīng)和微循環(huán)障礙等一系列癥狀。細(xì)菌內(nèi)毒素的分子結(jié)構(gòu)為脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性使得常規(guī)除菌方法無法去除內(nèi)毒素,目前針對內(nèi)毒素血癥的治療大多集中在改善或?qū)箖?nèi)毒素所引起的炎癥反應(yīng),微循環(huán)障礙等的對癥治療。內(nèi)毒素致病作用的分子機(jī)制一般被認(rèn)為是LPS與機(jī)體內(nèi)巨噬細(xì)胞或單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞表面的LPS受體蛋白結(jié)合,刺激免疫細(xì)胞的炎癥反應(yīng)通道,繼而產(chǎn)生大量的炎癥因子,在大量的LPS刺激下,機(jī)體爆發(fā)“瀑布式”的炎癥反應(yīng)綜合癥,導(dǎo)致一系列的臨床癥狀。針對這一機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過提取巨噬細(xì)胞膜,將其包裹在Fe_3O_4納米粒子表面,形成一種核-殼型的生物仿生型納米載藥系統(tǒng)Fe_3O_4@MMs,由于繼承了巨噬細(xì)胞膜的表面性質(zhì),Fe_3O_4@MMs可以在體內(nèi)外特異性地結(jié)合LPS分子,使LPS分子失去毒性作用,從而清除LPS分子。此外Fe_3O_4作為提供穩(wěn)定性的基質(zhì)外還可以適用于磁靶向治療。最后,在Fe_3O_4@MMs對LPS分子清除作用的基礎(chǔ)上,我們將抗炎藥物穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide,AD)負(fù)載于細(xì)胞膜疏水層中,構(gòu)成Fe_3O_4@MMs@AD載藥系統(tǒng)。當(dāng)載藥系統(tǒng)清除LPS時(shí),由于LPS對膜層的插膜作用,使得藥物快速釋放出來,達(dá)到聯(lián)合治療內(nèi)毒素所致炎癥的目的。第二章,采用水熱法制備正電荷的Fe_3O_4,差速離心法提取巨噬細(xì)胞膜,利用靜電作用促進(jìn)Fe_3O_4與細(xì)胞膜的融合,且通過脂質(zhì)體擠出儀共擠出制備Fe_3O_4@MMs。并通過負(fù)載游離AD構(gòu)建了Fe_3O_4@MMs@AD載藥系統(tǒng)。電鏡和粒徑表征顯示膜包被的納米載藥系統(tǒng)Fe_3O_4@MMs的構(gòu)建成功,具有明顯的核-殼型結(jié)構(gòu),粒徑大小約為110 nm,表面電位與細(xì)胞膜電位相同,為-18 mV左右。AD的負(fù)載考察顯示,投藥量為10%、反應(yīng)溫度為37℃時(shí),AD包封率和載藥量最大,分別為84%和7.2%。體外釋放研究表明當(dāng)LPS存在時(shí),可促進(jìn)藥物的快速定位釋放。第三章,通過體外實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證納米載藥系統(tǒng)的生物安全性和藥效作用。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示Fe_3O_4@MMs載體無細(xì)胞毒性,具有良好的生物相容性。體外吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在37℃下反應(yīng)90 min,Fe_3O_4@MMs能有效降低溶液體系中的LPS濃度。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了游離AD、Fe_3O_4@MMs載體以及Fe_3O_4@MMs@AD聯(lián)合治療對LPS的解毒作用。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Fe_3O_4@MMs能有效抑制LPS所致細(xì)胞死亡率,減少細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生,且Fe_3O_4@MMs@AD聯(lián)合治療效果更顯著。第四章,構(gòu)建內(nèi)毒素血癥小鼠模型,確定LPS的注射劑量。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過Fe_3O_4@MMs@AD的治療,內(nèi)毒素小鼠血清炎癥因子白介素6(interleukin 6,IL-6)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)等水平能有效降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)濃度接近正常水平,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明Fe_3O_4@MMs@AD聯(lián)合治療組的治療效果要優(yōu)于AD和Fe_3O_4@MMs單獨(dú)治療。組織分布研究表明Fe_3O_4@MMs主要富集于肝、肺組織。肝、肺組織切片結(jié)果表明Fe_3O_4@MMs@AD組小鼠的組織損傷明顯好轉(zhuǎn)。且小鼠死亡率能有效降低。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R459.7
【部分圖文】：

素的研究進(jìn)展內(nèi)毒素概述素（endotoxin）是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁最外層的一種脂ysaccharide，LPS） ，是由 O-特異性多糖鏈、核心多糖和類脂部分所組成，其分子結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。其中多糖類成分會(huì)隨類的不同而有所差異，但在所有的細(xì)菌類毒素中，類脂 A 在不變，是內(nèi)毒素的毒性活性中心和生物功能區(qū)[2]。內(nèi)毒素分子有在細(xì)菌死亡或者人工破壞細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)才會(huì)釋放出來。微入機(jī)體即會(huì)產(chǎn)生高熱、寒冷、炎性反應(yīng)、白細(xì)胞減少、低血壓血以及致死性休克等癥狀。在臨床上,由革蘭氏陰性菌感染所一直以來是醫(yī)學(xué)界和生物學(xué)家們所面臨的一大難題[3]。

負(fù)載穿心蓮內(nèi)酯的生物偽裝磁性納米載體用于內(nèi)毒素血癥治療的研究外科手術(shù)、燒傷、爆發(fā)性肝炎等多種應(yīng)激情況下，腸粘膜屏障功能受損膜缺血、萎縮、破損、脫落等。而腸道作為最大的細(xì)菌及內(nèi)毒素儲(chǔ)存庫障礙將導(dǎo)致大量細(xì)菌或內(nèi)毒素移位進(jìn)入體循環(huán)[14]（見圖 1.2），內(nèi)毒素包括：①經(jīng)門靜脈、肝臟進(jìn)入體循環(huán)；②穿過腸粘膜屏障進(jìn)入腹腔進(jìn)而血循環(huán)；③經(jīng)腸道淋巴管直接進(jìn)入淋巴系統(tǒng)。由腸道、呼吸道內(nèi)革蘭氏的內(nèi)毒素移位進(jìn)入體循環(huán)所引起的內(nèi)毒素血癥，稱為內(nèi)源性內(nèi)毒素血癥創(chuàng)傷、燒傷創(chuàng)面等外傷感染以及輸入被內(nèi)毒素污染的液體制品進(jìn)入體循致的內(nèi)毒素血癥，稱為外源性內(nèi)毒素血癥。

圖 1.3 紅細(xì)胞膜“納米海綿”示意圖Fig.1.3 Diagram of erythrocyte membrane “nanosponge”納米海綿技術(shù)可以通過與其他生物醫(yī)學(xué)平臺(tái)的集成而得到進(jìn)一步的改進(jìn)。在Janus 微�；蚝铣神R達(dá)上包裹紅細(xì)胞膜，可以改善誘餌膜與 PFT 之間的相互作用，這對于血液或體液內(nèi)的生物解毒有很大的作用[63][64]。反之，紅細(xì)胞膜納米粒子包封于水凝膠中可以將解毒顆粒定位到細(xì)菌聚集區(qū)和毒素釋放區(qū)域，例如定位在MRSA 引起的皮膚損傷附近。改進(jìn)后的納米多孔膜的定位和緩釋性能可以協(xié)同作用，提高抗菌效果[65]。紅細(xì)胞膜的外毒素吸收特性在多種抗生素聯(lián)合應(yīng)用系統(tǒng)中也有一定的應(yīng)用價(jià)值。紅細(xì)胞膜包裹的明膠顆粒被用于吸收六種不同細(xì)菌釋放的不同類型的外毒素，大大減少了多種情況下的溶血。在保護(hù)了體內(nèi)的健康紅細(xì)胞之后，納米粒子在明膠酶陽性細(xì)菌的存在下降解，并釋放負(fù)載的萬古霉素殺死細(xì)菌[66]。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874199