【摘 要】
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目的：合理设计纳米载体以利用小肠的胆酸通路克服胰岛素在肠上皮细胞内转运的多重屏障,提高胰岛素的口服生物利用度.方法：制备脱氧胆酸修饰的壳聚糖纳米粒.Caco-2 细胞水平定性和定量研究胰岛素的摄取情况.共聚焦观察纳米粒处理后顶侧钠离子依赖型胆酸转运体(ASBT)的细胞分布[1].超高分辨率显微镜STED 观察纳米粒在内涵体和溶酶体中的分布[2].定量实验确定胰岛素在细胞内的降解率.共聚焦观察纳米粒
【机 构】
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中国科学院上海药物研究所,上海 201203
【出 处】
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2017年中国药学大会暨第十七届中国药师周
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目的：合理设计纳米载体以利用小肠的胆酸通路克服胰岛素在肠上皮细胞内转运的多重屏障,提高胰岛素的口服生物利用度.方法：制备脱氧胆酸修饰的壳聚糖纳米粒.Caco-2 细胞水平定性和定量研究胰岛素的摄取情况.共聚焦观察纳米粒处理后顶侧钠离子依赖型胆酸转运体(ASBT)的细胞分布[1].超高分辨率显微镜STED 观察纳米粒在内涵体和溶酶体中的分布[2].定量实验确定胰岛素在细胞内的降解率.共聚焦观察纳米粒与细胞质内回肠胆酸结合蛋白(IBABP)的共定位情况[3].用Caco-2 细胞单层测定纳米粒中胰岛素的表观渗透系数Papp[4].在糖尿病大鼠水平验证纳米粒的降血糖能力及胰岛素的药动曲线分析.结果：脱氧胆酸修饰的纳米粒(DNP)能够显著提高胰岛素的细胞摄取量,当ASBT 蛋白被抑制后,胰岛素的摄取量降低了65％.而且,DNP 处理后ASBT 蛋白会从细胞膜上被转运至细胞质内,表明DNP 的摄取为ASBT 介导的主动内吞.未修饰的纳米粒(NP)会被限制在内涵体和溶酶体内部,而DNP 则会从内涵体和溶酶体中逃逸出来,进入细胞质.胰岛素降解率实验表明,相比NP,DNP 可以更好地保护胰岛素不被溶酶体降解,有助于克服胞内溶酶体屏障.通过对DNP 孵育2 小时后细胞内的IBABP 蛋白进行免疫荧光染色,我们可以发现DNP 中的胰岛素与IBABP 蛋白有着良好的共定位,表明DNP 从溶酶体逃逸后能够与IBABP 蛋白结合,在其协助下向基底侧转运.Caco-2 细胞单层的跨胞转运实验证明,相比NP,DNP 中胰岛素的表观渗透系数提高至3.49倍.加入溶酶体抑制剂后,其Papp 值几乎不变,进一步证明DNP 能够克服溶酶体的屏障作用.最后,DNP 在糖尿病大鼠上显示出良好且持续的降血糖能力,胰岛素的口服相对生物利用度为15.9％.结论：我们设计了一种能够利用胆酸通路来克服肠上皮细胞层多重屏障的胰岛素纳米载体,其通过ASBT 介导的内吞入胞,在胞内可以从内涵体和溶酶体中逃逸从而克服溶酶体降解屏障,最后在IBABP 的协助下向基底侧转运进而出胞(图1).DNP 能够显著地增加胰岛素的口服吸收,提高其口服生物利用度.
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