间充质干细胞源性外泌体口服结肠靶向给药系统的构建及其对小鼠溃疡性结肠炎的治疗作用

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kellermanx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是一种慢性非特异性肠道炎症性疾病,发病率逐年升高,发病机制复杂,尚无彻底无副作用的治愈疗法,是全球一大公共卫生问题。近年来,间充质干细胞源性外泌体(Mesenchymal Stem Cells derived Exosomes,MSC-Exos)因具有类似于来源干细胞的抑制炎症、调节免疫紊乱及促进黏膜修复等活性以及良好的生物相容性、低免疫原性、强穿透性、无恶性分化风险等优势在UC治疗领域备受关注。然而口服MSC-Exos易受胃肠道酸碱度、酶类物质的影响而失活,目前给药方式以静脉注射为主,这种给药方式不仅会导致MSC-Exos生物利用度低,且具有一定的创伤性。因此,本课题在充分利用MSC-Exos的生物活性的基础上,尝试解决口服给药和结肠靶向的难题,对于实现药物定位释放、提高生物利用度、降低毒副作用,提高疗效具有十分重要的科学意义和应用价值。主要研究如下:(1)人胎盘间充质干细胞源性外泌体(Human placental mesenchymal stem cells derived exosomes,Hpl MSC-Exos)体外抗炎活性及机制研究。通过超速离心法分离提取Hpl MSC-Exos,并利用透射电子显微镜(TEM)、纳米粒子追踪技术(NTA)、蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)进行表征,MTT法检测Hpl MSC-Exos的细胞毒性。采用脂多糖(LPS)诱导RAW264.7建立细胞炎症模型,将Exos与RAW264.7细胞共培养,分别使用ELISA法检测炎症因子白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素10(IL-10)的分泌,q RT-PCR法检测Il-6、Tnf-α、Il-10、诱导型一氧化氮合酶(Inos)m RNA的表达,Griess法检测一氧化氮(NO)的分泌,WB检测巨噬细胞极化相关蛋白、炎症相关信号通路和相关凋亡蛋白的表达,免疫荧光法(IF)检测核因子κB(NF-κB)p65的核转位。结果表明,从Hpl MSCS培养液上清中成功提取了Hpl MSC-Exos。Hpl MSC-Exos无细胞毒性,能够抑制促炎因子和NO的分泌及转录水平的表达,促进抗炎因子的分泌和转录水平的表达,抑制巨噬细胞向M1型极化、toll样受体4(TLR4)介导的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/NF-κB和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/Akt的激活和NF-κB p65的核转位,以及细胞凋亡,从而发挥抗炎活性。(2)Lb L-Exos自组装聚合物的制备、表征与生物学性能评价。利用氧化法制备氧化魔芋葡甘聚糖(OKGM),傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)对氧化产物OKGM进行表征。利用逐层封装(Lb L)技术封装Hpl MSC-Exos制备Lb L-Exos并进行表征,MTT法检测细胞毒性。采用Zeta电位检测Lb L-Exos外层膜OKGM的酶降解,在模拟胃液和肠液中进行Lb L-Exos的稳定性和释放的研究。利用ELISA和q RT-PCR检测释放后Exos的抗炎活性。通过激光共聚焦显微镜观察Exos被RAW264.7和HT-29细胞的摄取情况。结果表明,OKGM及Lb L-Exos自组装聚合物被成功制备。OKGM能被β-甘露糖酶特异性降解。Lb L-Exos无细胞毒性,生物相容性好,具有良好的稳定性和缓释性,且释放后的Exos仍具有抗炎活性。Hpl MSC-Exos还能被巨噬细胞和肠上皮细胞摄取。(3)Lb L-Exos自组装聚合物对C57BL/6J小鼠溃疡性结肠炎的治疗作用。利用3%葡聚糖硫酸钠(DSS)建立C57BL/6J小鼠结肠炎模型。通过H&E染色观察结肠病理学情况,小动物活体成像观察Lb L-Exos的体内定位,检测结肠中丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)的含量,ELISA法检测血清和结肠中炎症因子的分泌,Griess法检测血清和结肠中NO的含量,q RT-PCR法检测结肠中炎症因子和i NOS转录水平的表达,免疫组化法(IHC)检测髓过氧化物酶(MPO)以及巨噬细胞极化相关蛋白的表达,流式细胞术检测脾巨噬细胞亚型,WB检测炎症相关信号通路蛋白以及凋亡蛋白的表达,免疫荧光法检测肠紧密连接蛋白(ZO-1)的强度,TUNEL法检测肠细胞凋亡情况。结果表明,口服Lb L-Exos能改善结肠炎小鼠的一般情况,且能归巢至结肠。Lb L-Exos能调节氧化应激水平,抑制促炎因子和NO的分泌及转录水平的表达、脾与结肠组织巨噬细胞的M1型极化、MAPK/NF-κB信号通路的激活,同时上调ZO-1蛋白的表达,还能抑制结肠组织的凋亡,从而改善DSS诱导的结肠炎。综上所述,Hpl MSC-Exos可以通过抑制TLR4介导的MAPK/NF-κB和PI3K/Akt的激活来发挥抗炎作用;通过Lb L技术制备的Lb L-Exos这种新型口服靶向给药系统,具有良好的生物相容性、稳定性、缓释性、抗炎性和靶向性,提高了Hpl MSC-Exos的生物利用度,充分发挥抗炎特性,缓解了DSS诱导的小鼠结肠炎。为未来治疗溃疡性结肠炎等胃肠道疾病提供了一种口服给药的新策略。
其他文献
传统化石燃料的枯竭和不断严重的环境污染,引起了人们对发展先进能源转换和储存技术的极大兴趣。开发具有高性能的可用于新能源领域的材料势在必行。过渡金属磷酸盐是一类具有多种配位构型与结构类型的化合物,可以通过调控有不同配位构型及价态的过渡金属来获取多类反应活性位点。然而,过渡金属磷酸盐低的导电性以及活性位点暴露不足使其活性仍有待提高,需要发展新的合成策略制备具有多活性位点与本征活性的过渡金属磷酸盐材料。
学位
目的 探讨改良Karl-storz单孔腹腔镜手术治疗急性阑尾炎的临床疗效及对病人免疫功能和炎症反应的影响。方法 2019年8月~2020年1月收治的急性阑尾炎病人78例,根据治疗方式的不同分为两组,观察组40例,采用改良Karl-storz单孔腹腔镜手术;对照组38例,采用传统腹腔镜手术。比较两组病人围术期指标、免疫功能指标、炎症因子指标、疼痛指数以及并发症情况。结果 观察组与对照组的手术时间分别
期刊
智慧税务的构建有效深化了我国税收征管的改革,缓解了信息不对称,降低了纳税人的制度性交易成本,合规遵从和税负控制逐渐成为企业集团管理者关注的核心要素。企业集团一般经营管理领域广、组织区域范围大、管理层级多、内外部监督检查压力重,以财务管控为核心的ERP系统不能满足全税种税基数据的自动提取和涉税业务过程管控的基本要求。企业集团税务管理需通过集中、共享模式,以业财税一体化为核心,提高税务管控与资源整合能
期刊
半导体光催化技术能够很好地解决能源和环境问题。在众多光催化材料中,Bi基光催化剂凭借良好的化学稳定性、独特的电子能带结构、可调控的形貌在光催化领域展现出巨大的潜力。然而,可见光吸收能力有限和光生电子空穴对复合率高等缺陷限制了其实际应用。因此,本文从增强光吸收和促进光生载流子分离两个角度出发,对Bi基光催化剂进行改性,以达到提高其光催化性能的目的。通过一系列表征对样品进行研究和分析,并且通过在可见光
学位
丁二酸(SA)是一种生物基平台化合物,能替代传统石化资源制备的至少250种化合物,还能合成PBS、PHS等新型生物可降解原料。微生物发酵法是一种很有前景的生产SA的方法,但其发酵液中存在代谢副产物、未耗底物等物质,从发酵液中分离提取SA是关键。离子交换树脂能分离SA,但SA解吸和树脂再生需消耗酸碱溶液。因此,探索新型的能高效分离SA的树脂有一定的科学实践意义。为了能在绿色条件下分离SA和再生树脂,
学位
含氟有机化合物因其独特的性质而被广泛应用于医药、农药和材料科学等领域中。在药物分子中引进三氟甲(硫)基团能够在极大程度上改善其母体结构的理化性质与生物活性,使其在酸性、亲脂性、偶极矩、生物稳定性与代谢稳定性等诸多方面满足应用需求。在药物科学领域,含氟有机化合物也是药物设计的主要方向之一。近几十年来,芳香族化合物在三氟甲基甲(硫)基化反应方向取得了令人瞩目的成就。然而,传统的三氟甲(硫)基化反应仍然
学位
刺激响应型微乳液因能实现体系在稳定和破乳之间的智能调控引起了研究者们的广泛关注,其中无表面活性剂微乳液(SFME)的出现更是对打破高含量表面活性剂在药物运输和纳米材料合成等方面的限制提供了可能。然而,目前刺激响应型微乳液的研究依然面对着巨大的挑战:(1)环境友好且生物相容的刺激响应型微乳液体系报道较少,其中刺激响应型SFME的相关研究更为匮乏;(2)传统的刺激响应型微乳液仅能对一种刺激产生响应,而
学位
金属-有机框架(MOFs)是一类具有均匀的分子级孔隙、高表面积的材料。基于不同有机配体和无机金属离子或金属离子簇间的多样配位模式,金属-有机框架可以拥有大量的结构和种类,使得MOFs成为一种应用前景广阔的材料。目前,MOFs已经在催化、气体存储和分离、传感、生物成像等领域得到了广泛的应用。作为MOFs的一个分支,发光金属有机框架(LMOFs)近年来发展迅速,成为一种很有前途的功能材料,尤其在荧光传
学位
有机氟化学有着许多年的历史,含有氟元素的分子结构单元有着特殊的生物性质,在化工、医药等领域有十分重要的作用,因此科学家们在药物设计和功能材料开发过程中往往在有机分子中有选择地插入氟原子或者含氟的基团。含氟基团中三氟甲基和二氟甲基是最为广泛的基团,其中二氟甲基十分特殊。二氟甲基有强亲脂性和吸电子性,并且可以与氢键作用从而增强分子的生物活性。因此,向分子结构中加入二氟甲基能改变分子的生物活性,在新型药
学位
在过去的几十年中,由于均相催化剂具有高活性和高选择性等优势,因此被广泛应用于各类有机反应中,然而均相催化剂存在热稳定性差、价格昂贵、难以从催化体系中分离等缺点,造成反应成本的大大增加,从而限制该催化剂的进一步发展。因此,近些年来均相催化剂的多相化备受关注。借氢反应,是一类绿色的有机反应,反应过程中氧化-缩合-还原一锅法完成,具有较高的原子经济性。本课题设计合成多种新型含铱金属有机配体,通过化学或物
学位