基于自组装的CpG ODn-金纳米粒子多价免疫激活纳米制剂的生物学效应

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xdq2269586
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
人工合成的含有胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸的脱氧寡核苷酸(CpGODN)可以模拟细菌DNA的免疫激活作用,被哺乳动物免疫系统视为“危险”信号而引发机体发生免疫应答。因此,CpGODN可以潜在的作为治疗性制剂和免疫佐剂,在抗感染治疗、过敏性疾病和癌症的辅助治疗中发挥重要作用。尽管CpGODN是很强烈的免疫激活剂,但是其生物活性通常是短暂的。同时,由于未经修饰的CpGODN易被核酸酶降解、细胞摄取率低、需要较高的给药剂量和反复给药,严重地限制了它进一步的应用。纳米技术的发展,为解决核酸药物的递送问题提供了新的工具,金纳米粒子作为一种易于合成及修饰、生物相容性好、几乎无毒性的纳米材料,有望递送CpGODN作为新型免疫治疗制剂应用于相关疾病的预防和治疗中。本论文以增强CpGODN活性为目的,首次成功构建了以金纳米粒子为载体的CpGODN递送系统,展示了简单、低成本的CpG-金纳米粒子复合制剂的合成方法,同时研究了其生物学效应及相关机制。主要研究内容和结果如下:   (1)基于巯基自组装CpG-金纳米粒子复合物的制备、表征及生物学效应研究。   本论文利用柠檬酸三钠还原法制备了15nm和30nm的金纳米粒子,将巯基修饰的CpGODN通过加盐、老化等自组装方式以Au-S化学键连接到金纳米粒子表面。原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)对合成的材料表征证实,金纳米粒子粒径均一,分散性很好,且CpGODN成功地组装到金纳米粒子表面;通过激光共聚焦显微镜观察荧光标记的CpG-金纳米粒子复合物的摄取情况发现,该复合物4个小时即可被细胞大量摄取;ELISA分析细胞因子分泌水平显示,15nm的金纳米粒子组装CpGODN后免疫活性最好,显著地提高了CpGODN的免疫激活效果,且优于商品化的阳离子脂质体。免疫活性可通过设计调节金纳米粒子表面CpGODN的变化进一步提高。同时研究发现,CpG-金纳米粒子通过受体TLR-9依赖的途径活化NF-κB、引发相关细胞因子分泌,并且没有与其它TLR信号(如TLR-4)发生交叉反应。金纳米粒子载体本身没有免疫原性,并且具有很好的生物相容性,是一种向细胞内运载CpG基序并产生相应免疫反应的高效纳米载体。   (2)基于双嵌段自组装CpG-金纳米粒子复合物的制备、表征及体内外生物学效应研究。   由于巯基修饰的DNA合成成本较高,易发生非特异性吸附且在金纳米粒子表面易呈现倒伏状态,所以在一定程度上会影响其生物学效应。为进一步降低成本、提高CpG-金纳米粒子的生物学活性,在实验室已有研究的基础上,我们设计了一种无须修饰的双嵌段CpGDNA探针,双嵌段中的CpG序列部分用于识别,而多聚A(polyA)嵌段起到锚定在金表面的作用。金纳米粒子表面CpGODN的密度可以通过改变多聚A的长度进行调节,每个金纳米粒子表面组装CpGODN数量为巯基-SH>polyA5>polyA15。通过激光共聚焦显微镜、流式细胞仪及细胞TEM研究显示,CpG-polyA-金纳米粒子可成功地进入细胞,并且没有产生细胞毒性。ELISA研究其体外免疫活性显示,金纳米粒子表面CpGODN的组装密度与免疫活性成反比,CpG-polyA-金纳米粒子的免疫活性较巯基修饰的CpG-SH-金纳米粒子有所提高。并且在较低浓度下(小于10nM),各CpG-金纳米粒子复合物的免疫活性远远高于硫代修饰的CpGODN。同时,CpG-金纳米粒子复合物在小鼠体内也具有一定免疫活性,但具体注射剂量还需优化。   总之,本课题通过两种方式将CpGODN修饰到金纳米粒子表面,并进一步考察其生物学活性,证明了CpG-金纳米粒子复合物是一种无毒高效的免疫激活纳米制剂。
其他文献
在一些记者,特别是刚刚从事新闻工作的记者中曾流传这样一种观点:新闻采访没有什么学问,只要在采访时有一点提问的技巧就行了。甚至有人提出了所谓的“新闻采访无学”论。新
腹腔粘连是腹腔术后常见的并发症,可能导致肠梗阻、慢性腹痛和不孕等病症的发生,而且使二次手术难度大。目前,物理隔离是临床上最有效的防粘连方法,而可降解聚酯材料由于其良好的
理解和调控表面纳米结构是纳米技术和表面科学的基本课题之一,同时也是构筑分子电子器件的基础。分子间以及分子与基底间的各种弱相互作用促使有机分子在表面形成丰富的纳米结
2001年8月16—17日,中  共北京市委党史工作领  导小组召开全市党史工作会议。这次会议贯彻全国党史研究室主任会议精神,总结一年多来全市党史工作情况,部署了今后的任务。中央党史研
三元杂环鎓离子(例如卤鎓、硫鎓、硒鎓等)是一种重要的活性中间体,它的转化是有机化学中常见的也是重要的化学过程。本文围绕三元杂环鎓离子这一主题,主要研究了以下五个方面内容
酰硅化合物是[1,2]-Brook重排反应的重要起始物,其与亲核试剂反应发生重排之后形成的碳负离子中间体可以被分子内或分子间的亲电试剂捕捉,形成Brook重排介导的连续反应。对酰硅
近年来在英语教学模式中存在着不少弊端。我们教师要从实际问题出发,探索和发现解决问题的具体方法,并形成一套正确的教学体系,打造高效率的课堂教学,提高英语教学的质量,为培养出英语高精尖人才打下坚实的基础。  一、英语课堂教学中存在的问题  众所周知,我国的英语教学面临着相当尴尬的局面,即便英语已经作为第二语言在我国的学校普遍开设,人们也确实在英语学习方面付出了不少努力,但效果并不尽如人意。人们可以成功
近日,2013(第十二届)四川电视节“金熊猫”奖国际大学生影视作品评选颁奖活动暨高峰论坛在中国教育电视台高校创意总部基地举行,来自中国、美国、德国、法国等44个国家和地区
大环化合物在超分子化学研究中一直占据着重要地位。近年来,作为一类新型的大环主体化合物,杂原子桥连的杯芳烃由于其独特的结构和功能受到了广泛的关注。本论文的工作集中于研
细胞是生物结构和功能的基本单位,研究生物必须立足于研究细胞。细胞通常直径只有几微米到几十微米,在这样的微观尺度下,传统的生物学研究方法很难对细胞内发生的生物学过程进行