在体电脉冲基因导入技术研究进展

基因治疗是把DNA或RNA等外源物质输送到靶细胞,以改善由于基因缺陷和变异引起的疾病,达到治疗目的。有效的基因治疗依赖于外源基因高效而稳定的表达以及有效载体介导的基因输送。电脉冲介导的基因导入技术以其高效率导入得到了广泛的应用,现就在体电脉冲基因导入技术的概况、装置、机理及应用作一综述。     

大肠杆菌热诱导赖氨酰-tRNA合成酶二腺苷多磷酸三重催化活性研究

E.coli热诱导赖氨酰-tRNA合成酶(LysU,EC 6.1.1.6)是高效的Ap4A/Ap3A合成酶,已知反应模式为双重动态过程:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi。为进一步研究LysU"中间物可逆"催化模型,表达纯化了LysU蛋白并验证结构稳定性,构建了二腺苷多磷酸产物检测系统并分离了各阶段催化产物,观察了AMPPCP和AMPCPP阻断Ap3A/ADP合成的反应。圆二色光谱和荧光光谱扫描证明纯化后的LysU蛋白结构完整。LysU首先催化ATP合成83%的Ap4A,接着可逆生成67%的Ap3A。实验中发现,Ap3A并非LysU二腺苷多磷酸催化反应的终产物,Ap3A可继续逆生成80%的ADP。以AMPPCP或AMPCPP代替ATP为起始底物,发现无Ap3A转化ADP反应。上述结果证明LysU具有三重催化活性:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi→2ADP+2Pi,符合"磷酸捕获机制"催化模型:活化的赖氨酰-腺苷中间物捕获核苷酸或磷酸小分子,形成对应的二腺苷多磷酸化合物。这些研究结果可为阐明不同形式功能性腺苷酸衍生物间的相互转化提供更多的信息,有助于进一步认识功能性腺苷酸分子在生命活动中的作用。     

靶向表皮生长因子受体的全新小分子配体筛选

肿瘤靶向分子的筛选一直是肿瘤治疗和早期诊断的研究热点 . 表皮生长因子受体 (EGFR) 在很多肿瘤细胞表面过量表达,是一个理想的药物输送靶点 . 选择了 EGFR 表面不同于表皮生长因子 (EGF) 结合位点的一个凹陷部位作为计算机模拟筛选的结合位点,然后使用 DOCK 软件包对 DTP-Plated 有机小分子数据库进行了两遍筛选,最后选择了 7 个有机小分子作为可能的靶向分子 . BIAcore 体外结合实验对所选择的小分子样品进行了进一步的验证,结果表明,小分子 NSC51186 能特异地与 EGFR 结合 . 小分子 NSC51186 和 EGFR 之间的动力学常数也得到进一步的测定 . 新的靶向分子和药物、纳米粒子或者基因载体相连,将有可能用于靶向于 EGFR 的肿瘤治疗和诊断 .     

古细菌极性脂质片段的提取和四醚脂质体的制备及稳定性研究

脂质体作为药物口服载体,面临的主要障碍之一是其在肠道胆汁盐和肠道酶的作用下极不稳定,造成包裹药物的损失和破坏。研究中,应用丙酮沉淀、薄层制备层析以及甲醇沉淀相结合的方法,从培养的古细菌Sulfolobus acidocaldarius中分离和纯化极性脂质抽提片段(polarlipid fraction extract,PLFE),制备了由PLFE为组分的四醚脂质体;并着重评估其在模拟肠液中的稳定性。结果显示:改进的提取方法操作简单、有效;在模拟人肠道环境的体外稳定性实验中,四醚脂质体的稳定性明显优于普通磷脂脂质体。这些结论表明,具有独特结构的极性脂质组成的四醚脂质体,具备作为药物的口服输送载体的潜力。     

海藻酸钙微囊对乳酸乳球菌在胃肠道环境中的保护作用

乳酸菌是机体内一类重要的益生菌,因其益生功能和安全性,在食品行业和医疗保健领域有着广泛的应用,此外将乳酸菌作为口服疫苗载体或药物传递载体也是目前的研究热点之一。乳酸菌到达肠道的活菌数是影响其功能有效性的一个重要因素,需考虑为其提供一定的防护来抵御胃酸等恶劣环境。通过化学法制备能稳定表达Gfp的乳酸乳球菌海藻酸钙微囊,以Gfp作为活菌标记,检测了海藻酸钙微囊对乳酸乳球菌的保护作用。体外实验结果显示,酸处理30、60、90、120 min后,海藻酸钙微囊包裹使乳酸乳球菌的存活率分别提高了1 370、525、235和105倍。动物体内实验也表明,在灌胃2 h后,海藻酸钙微囊包裹使乳酸乳球菌在肠道内的活菌数增加90多倍。上述结果说明海藻酸钙微囊对乳酸乳球菌在胃肠道环境中具有明显的保护作用,为今后乳酸乳球菌口服制剂的研究及开发提供重要的参考依据。     

重组乳酸乳球菌表达禽流感病毒HA1基因载体的构建及在禽流感病毒防治领域的应用

目的构建以重组乳酸乳球菌为基础的黏膜输送载体。方法以高致病性禽流感病毒H5N1的HA1基因作为研究对象,利用nisin诱导表达控制系统,构建分泌型与非分泌型重组乳酸乳球菌表达载体,经口服灌胃途径免疫BALB/c小鼠,通过ELISA检测小鼠血清IgG和粪便IgA,最后,对免疫后的小鼠进行H5N1病毒攻击实验,进而比较分泌型与非分泌型重组乳酸乳球菌表达载体的免疫效率。结果分泌型重组乳酸乳球菌免疫小鼠后产生的抗体水平（IgG和IgA）高于非分泌型重组乳酸乳球菌,经过同型H5N1病毒攻击后,分泌型重组乳酸乳球菌免疫的小鼠的存活率为80%,而非分泌型重组乳酸乳球菌免疫的小鼠的存活率为60%。结论本研究为防治高致病性禽流感病毒提供可行的思路与方法。     

不同的基质表面形貌对细胞生长行为的影响

在细胞体外培养中,基质的表面形貌特征是影响细胞行为的一个重要因素。在微米尺度范围内本文研究了几种不同几何轮廓的脊／沟状形貌结构和不同间距的柱状体对鼠C6神经胶质瘤细胞生长的影响。脊／沟状形貌结构诱导细胞趋向生长,不同的几何轮廓对细胞行为的影响存在差异。柱状体间距影响细胞的贴壁和铺展,进而影响细胞的生长行为;大的间距不利于细胞生长,当间距很小时,柱状体截面的几何轮廓影响细胞的行为。     

多肽靶向脂质体的表面配体修饰密度及其体内肿瘤靶向效果的研究

脂质体作为一种药物载体广泛应用于肿瘤药物输送中。配体修饰的靶向脂质体,其靶向配体分子在脂质体表面修饰的构象和密度等参数,对脂质体本身的特性及其体内的靶向效果,有很大的影响。但有关其中的具体相互关系,以及可能的最优条件,国内外文献都尚无定论。据此我们建立了多肽靶向脂质体表面配体修饰的分析方法,并通过影像学手段来研究不同靶向肽含量对脂质体在荷瘤裸鼠中的靶向行为的影响。首先采用孵育插入法将带有多肽的脂质分子插入脂质体表面,用分子筛色谱法分离修饰后的脂质体和未插入的多肽脂质,再用HPLC-ELSD定量各脂质成分,得到多肽靶向脂质体表面的靶向肽密度。而后将修饰有不同密度靶向多肽的荧光脂质体经荷瘤小鼠尾静脉注射,分别在给药前后各时间点对小鼠进行扫描,对扫描得到的图像进行处理并计算AUC、T1/2和MRT等相关药代动力学参数。结果表明,随着脂质体表面多肽密度的增加,即多肽密度大于1.298%的靶向脂质体,其肿瘤部位的荧光AUC、T1/2和MRT都较未修饰的隐形脂质体有所提高,显示其在肿瘤组织中的聚集量增多、停留时间延长,针对肿瘤细胞的特异性作用机制得以彰显。     

PEG修饰对PLL-EGF基因载体靶向结合作用的影响

聚阳离子基因载体系统由于安全性好和便于设计等优点,近年来在基因治疗中的应用发展迅速.在进行基因药物的体内靶向输送时,目前国际上主要通过在基因输送系统中修饰聚乙二醇(PEG)和靶向分子来提高体内输送的稳定性和靶向性.PEG的修饰可能会遮蔽靶向分子的功能呈现,因此建立定量分析方法评价PEG修饰对靶向结合作用的影响非常重要.将连接有表皮生长因子(EGF)的聚赖氨酸(PLL)基因载体作为研究模型,建立BIAcore检测方法,比较PLL-EGF,PEG7000修饰的PLL-EGF,PEG20000修饰的PLL-EGF对表皮生长因子受体(EGFR)的结合和解离速率,评价PEG修饰对PLL-EGF靶向功能呈现的影响.结果表明,PEG7000的修饰降低了EGF和EGFR之间的结合速率,提高了解离速率,整体减弱了靶向分子的靶向结合能力.PEG20000的修饰进一步减弱靶向分子功能的呈现.因此在进行靶向型聚阳离子基因输送系统设计时,考察PEG修饰对靶向结合能力的影响程度非常重要.该研究结果也对其他基因载体系统的设计提供必要的参考.     

靶向细胞因子CD40的全新多肽配体的筛选与鉴定

CD40是肿瘤坏死因子受体(tumornecrosis factor receptor,TNFR)超家族成员,表达于免疫细胞、造血细胞、血管细胞、内皮细胞及多种类型的癌细胞表面。作者采用计算机虚拟筛选和细胞实验相结合的方法,研究了CD40蛋白的全新多肽配体。首先,通过同源建模构建CD40蛋白的三维结构;然后,用分子对接虚拟筛选出靶向CD40的多肽配体;再通过表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)分子结合实验、多肽靶向脂质体的细胞实验,验证并确定被命名为N9的六肽为CD40的全新配体。进一步研究发现,N9修饰的脂质体对其靶向细胞Raji和树突状细胞(dendritic cells,DC)的转染效果明显提高,提示N9有靶向介导转染的功能。