目的 研究甘草次酸修饰的姜黄素阳离子脂质体(GAMCLCL)肝靶向性以及抗肝癌作用.方法 制备甘草次酸(GA)配体——GA和十八胺盐(SGO),用红外光谱和质谱检测;并进一步利用SGO制备GAMCLCL,透射电镜观察脂质体形态,NanoZS90纳米粒度仪测定脂质体粒径与电位;采用活体成像系统观察GAMCLCL小鼠体内荧光分布.Wistar大鼠随机分为对照组、模型组、阿霉素(阳性药,2mg·kg-1)组、姜黄素(20 mg·kg-1)组和GAMCLCL低、高剂量(2、4mg·kg-1)组,除对照组外,采用Walker-256细胞种植法制备肝原位移植瘤模型,每天1次,尾iv给药,连续7 d;另设GAMCLCL(4 mg·kg-1)给药14 d组;称肿瘤质量,计算肝脏系数、脾脏系数;全自动生化分析仪测定血液红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、血小板(PLT)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和肌酐(CRE)水平,试剂盒法检测乳酸脱氢酶(LDH)水平;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平;Western blotting法检测肿瘤组织血管内皮生长因子(VEGF)、cleaved Caspase-3、Bcl-2、p53、p-PI3K、p-Akt蛋白表达水平.结果 红外光谱和质谱的结果可以验证GA与十八胺的反应生成了 SGO;GAMCLCL外观呈球形,其粒径为(194±0.25)nm,聚合物分散性指数(PDI)为0.21±0.02,电位为(31.9±0.31)mV;GAMCLCL在2个月内呈黄色透明溶液,无沉淀析出;GAMCLCL与血清混合未出现任何聚集和沉淀现象;活体成像实验显示,给药后各时间点荧光主要集中在肝脏,10、30、60 min时肝脏荧光较强,120 min时肝脏荧光明显减弱,240 min时肝脏荧光基本消失.与模型组比较,各给药组大鼠肿瘤质量均明显减轻(P＜0.05、0.01);各给药组肝脏系数显著降低(P＜0.05、0.01),游离姜黄素组、GAMCLCL4 mg·kg-1(7、14 d)组脾脏系数显著下降(P＜0.01);阿霉素及GAMCLCL4mg.kg-1(7、14d)组的RBC和PLT计数均显著升高(P＜0.01),WBC计数均显著降低(P＜0.05、0.01);各给药组大鼠ALT、CRE均显著降低(P＜0.05、0.01),除游离姜黄素组外,各给药组LDH显著降低(P＜0.05、0.01);各给药组IL-6、TNF-α均显著降低(P＜0.01、0.05);各给药组VEGF、Bcl-2、Akt、p-PI3K的蛋白表达均显著下调(P＜0.05、0.01),cleaved Caspase-3和P53蛋白表达均显著上调(P＜0.05、0.01);GAMCLCL(4 mg·kg-1)给药7 d与14 d的抗肿瘤效果相似,明显强于游离姜黄素.结论 GAMCLCL能显著增强姜黄素的肝靶向性和抗肝癌作用,有利于提高荷瘤大鼠的无进展生存期.

基因治疗在恶性肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病、罕见病等重大难治性疾病的治疗中表现出巨大潜力.基因递送载体是基因治疗能否成功实施的关键所在,聚乙烯亚胺(PEI)是一种被广泛研究的阳离子基因递送载体,在不同细胞系和转染条件下均展现出稳定高效的基因转染效果,其中PEI25k更被视作基因转染的"黄金标准".为解决PEI在基因递送中存在的体内转染效率低、细胞毒性大、靶向性低和负载基因溶酶体降解等问题,该文对基于PEI设计构建新型纳米递送系统用于基因治疗的研究进展进行综述,主要包括高相对分子质量线性PEI、多糖、亲水性的聚合物和右旋糖酐修饰的PEI,交联的低相对分子质量PEI,基于PEI的无机纳米递送载体以及基于PEI的药物与基因共递送载体系统,以期为进一步构建高效低毒的基因递送系统提供理论指导.

目的 研究阳离子聚合物(PC)携带缺氧诱导因子1α(HIF-1α)基因传递对C57BL/6小鼠后肢缺血模型血管再生的影响.方法 PC经静电作用结合HIF-1α为PC-HIF-1α,在人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)完成细胞转染实验,18只C57BL/6小鼠构建后肢缺血模型成功后,按随机数字表法分为PBS组、PC组和PC-HIF-1α组,每组6只.术后第1、3、5天,PBS组在小鼠左后肢腓肠肌肌肉注射100 μL PBS,在同样的时间和部位,PC组肌肉注射100 μL PC溶液,PC-HIF-1α组肌肉注射100 μL PC-HIF-1α.7 d后,取小腿缺血侧腓肠肌,行血小板-内皮细胞黏附分子CD31免疫荧光染色.观察PC-HIF-1α粒径及HUVECs细胞对PC-HIF-1α的摄取情况以判断3组小鼠缺血后的血流恢复情况.结果 PC-HIF-1α粒径为150～200 nm;PC-HIF-1α的细胞摄取效率较高,且依赖于细胞骨架.PC-HIF-1α组左后肢与右后肢的血流灌注比恢复到86.00％,而PBS组和PC组仅为50.17％和51.00％,与PBS和PC组相比,PC-HIF-1 α组血流灌注比显著增加(P＜0.01);在显微镜同一视野下,与PBS和PC组相比,PC-HIF-1α组血管数量显著增加(P＜0.01),且缺血区域纤维母细胞增生.结论 PC-HIF-1α治疗可以促进缺血肢体侧支循环的建立.

为提高生物医学设备表面涂层的抑菌稳定性,本研究使用层层自组装技术将呋喃结构的咪唑盐聚离子液体作为聚阳离子电解质层和抗菌剂,与作为聚阴离子电解质层的聚丙烯酸接枝糠胺沉积在不锈钢表面,并通过Diels-Alder环化反应,使用双马来酰亚胺聚乙二醇交联剂将聚合物层交联起来,以提高涂层的稳定性.该多层涂层性能稳定、具有自愈性,还对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有持久的抗菌活性.此外,涂层成骨细胞(MC3T3-E1)具有较低的细胞毒性.该方法可对生物医疗器械表面抗感染防护提供有效策略.

芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae,Pb)在世界范围内引起十字花科(Brassicaceae)植物病害,导致巨大的经济损失.近期,中国科学院遗传与发育生物学研究所的陈宇航和周俭民团队开展合作,成功从拟南芥(Arabidopsis thaliana)中分离出1个广谱抗根肿病的基因WTS(WeiTsing).根肿菌的侵染诱导WTS在根部中柱鞘细胞上调表达.WTS编码1个定位于内质网的小蛋白,其能寡聚化形成1个新型的单孔五聚体.电生理实验表明,WTS聚合物是一类Ca2+通透性的阳离子选择性通道.根肿病原菌侵染激发WTS的Ca2+通道活性并激活强烈的下游防卫反应.携带WTS的油菜(Brassica napus)对根肿菌呈现出高抗表型.该研究不仅发现了一个类似抗病小体的Ca2+通透性阳离子通道,还揭示了一种特异在中柱鞘细胞中激活的全新免疫调控分子机制,为新型广谱抗病育种提供了新的思路和基因资源.

目的 以两亲性聚己内酯-聚精氨酸聚合物(PCL-R15)为载体,采用不同工艺流程制备得到粒径电位均不同的2种纳米颗粒,并以静电结合包载siRNA得到2种纳米复合物(NR60/siRNA和NR160/siRNA),比较两者在体外细胞水平的效应差异.方法 通过对比考察2种纳米复合物的粒径、电位、siRNA包载保护能力、细胞毒性、细胞摄取机制和基因沉默效率等方面的差异.结果 2种胶束复合物虽然具有类似的siRNA保护能力和细胞毒性,但NR160/siRNA复合物表现出较高的粒径电位值,两者粒径相差约100 nm和电位相差约20 mV.并且NR160/siRNA复合物具有更高的细胞摄取效率和更为复杂的摄取途径,表现出更强的基因沉默效率.结论 不同工艺制得的2种PCL-R15/siRNA纳米复合物可在细胞水平上引起siRNA转染效率的差异.

目的:采用新型聚阳离子载体压缩肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体质粒(plasmid of tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand,pTRAIL),解决基因药物难以入胞、容易降解的问题,并考察其体外抗肝癌活性.方法:用纳米粒度电位测定仪测定纳米复合物的粒径及电位,琼脂糖凝胶电泳考察硬脂酰多肽(SHR)及硬脂酰多肽聚合物(SHRss)压缩pTRAIL的能力;用激光共聚焦显微镜观察肝癌细胞对SHR/pTRAIL和SHRss/pTRAIL的摄取能力;用CCK-8法检测载体的细胞毒作用及纳米复合物抗肝癌细胞增殖活性.结果:SHR和SHRss具有生物相容性,可以压缩pTRAIL,形成稳定的纳米复合物 SHR/pTRAIL 和 SHRss/pTRAIL.N/P= 10时,两种纳米复合物的粒径最小,分别为(306.22 ± 31.64)和(184.41 ± 25.16)nm.交联后的SHRss能够显著增强SHR压缩pTRAIL的能力,增加肝癌细胞的摄取,提高pTRAIL的药效.SHR/pTRAIL和SHRss/pTRAIL分别与 HepG2细胞共孵育24 h后,细胞存活率分别为(82.58 ± 9.46)% 和(65.39 ± 5.43)%.结论:低毒、高效的SHRss/pTRAIL有可能成为一种新型的基因转运复合物用于治疗肝癌.

目的 探讨不同体外转染条件对酸敏感阳离子聚合物基因载体bPOEAA包裹的荧光素酶质粒pGL3复合物转染效率的影响.方法 获得最佳转染效率后,利用bPOEAA包裹绿色荧光蛋白质粒pEGFP-N1,转染非洲绿猴肾成纤维细胞COS-7和小鼠成纤维细胞NIH3T3,利用荧光显微镜和流式细胞术考察转染效率.结果 最佳转染条件确定为:COS-7细胞在pH值为7.4、复合物中所含DNA量为5μg、bPOEAA/pGL3质量比为24转染时使用含有10％血清的DMEM培养基.优化后荧光素酶质粒表达量为优化前的31倍,细胞转染效率达38.6％.结论 培养基pH值、DNA量、bPOEAA/pGL3质量比、血清含量对复合物转染效率均有显著影响.

小肠上皮是难溶性药物口服递送的主要屏障,本研究基于小肠上皮表达的新型有机阳离子转运体2(OCTN2),设计并制备了由肉毒碱修饰的聚(2-乙基-2-噁唑啉)-聚乳酸(Car-PEOz-PLA)与聚乙二醇-聚乳酸(mPEG-PLA)构成的聚合物胶束.用1H NMR、TLC、硫氰酸铬铵(雷氏盐)沉淀法确证了所合成的Car-PEOz-PLA的结构,用GPC测定其分子量为7260 g/mol,PDI=1.44.采用薄膜水化法制备包载香豆素6的肉毒碱修饰的聚合物胶束,其粒径约为31 nm,载药量和包封率分别为0.098％±0.03％和92.67％±2.80％.其在模拟胃液和肠液中具有相似的体外释放行为,并明显增强了难溶药物的小肠吸收.因此,靶向OCTN2的聚合物胶束在口服递送难溶药物方面具有潜在的优势.

该文观察了雷公藤内酯醇阳离子聚合物(TPL-PEI-CyD)对乳腺癌干细胞的影响.采用CCK-8测定TPL-PEI-CyD、雷公藤内酯醇(TPL)对HL-7702细胞的毒性,用TGF-β1孵育培养MCF-7细胞,流式细胞仪检测其中CD44+CD24-标志的细胞比例;免疫磁珠法分选其中CD44+CD24-细胞群;TPL-PEI-CyD作用于MCF-7干细胞后,流式细胞术检测其中CD44+CD24-细胞比例的变化.雷公藤内酯醇在接入聚乙烯亚胺-环糊精后,对肝细胞的毒性较雷公藤内酯醇单体显著降低(P＜0.05),用TGF-β1培养能富集高比例的乳腺癌干细胞;免疫磁珠分选法从中分离出肿瘤干细胞;TPL-PEI-CyD较TPL更高效地抑制MCF-7干细胞后中CD44+CD24-细胞的比例(P＜0.05).结果说明,TPL-PEI-CyD的肝细胞毒性降低且能高效地抑制乳腺癌干细胞的性能,有望开发成为治疗乳腺癌的中药新制剂.