蛋白质治疗是当今生物医学领域的研究热点,目前已有213种蛋白药物获得FDA批准,预计到2022年销售额将达到1720亿美元。然而,几乎所有的蛋白质都不能穿过细胞膜的天然屏障,为开发新型蛋白质类药物的机制与功能研究造成了巨大的困难。因此,开发安全、稳定、高效的递送策略将蛋白质分子运输至目标细胞,对蛋白质药物的开发与功能研究具有十分重要的意义。目前,研究人员已经开发了多种方法来克服这些天然的递送屏障。在体外实验中,可以通过显微注射、电穿孔和高渗透压来直接递送蛋白质。但是,这些方法通常需要特定的设备和技术,并且难以在体内治疗中应用。为了解决这些弊端,多种用于蛋白质胞内递送的传输载体被成功开发以替代上述策略,如无机纳米颗粒、胶束、阳离子脂质和聚合物等。尽管这些载体具有非常出色的性能,但通常需要复杂的合成步骤,并且材料的固有毒性对其临床应用造成了严重的困难。在诸多药物传输载体中,聚氨基酯是一类在主链上含有氨基甲酸酯键的高分子材料,在生物体内可降解,不会引发机体的不良反应和过敏反应。与传统的化学合成策略不同,酶促聚合技术构建聚氨酯载体材料,具有催化条件温和、环境友好、底物专一性强、优良的化学、立体和区位选择性等优势,同时能够有效克服化学合成策略所产生的催化剂痕量残留与潜在毒性,是一条绿色高效的合成新途径。基于上述研究背景,我们通过酶促开环聚合以及缩聚反应相结合的模式,制备聚氨基酯载体材料PMSC-PCL,并利用原子转移自由基聚合反应（ATRP）对材料修饰改性,构建多羟基聚氨基酯材料PMSC-PCL-co-PGEA,并以其为载体实现多种蛋白质/肽类分子的胞内递送。具体研究内容如下:（1）PMSC-PCL-co-PGEA蛋白质递送载体的构建与表征在本章中,我们以ε-己内酯、癸二酸二乙酯、N-甲基二乙醇胺为聚合单体,通过酶促聚合技术与ATRP反应相偶联的模式制备了多羟基聚氨基酯载体PMSC-PCL-coPGEA。以PMSC-PCL-co-PGEA为载体,成功实现了牛血清白蛋白（BSA）、β-半乳糖苷酶（β-gal）、核糖核酸酶A（RNase A）和两种多肽的胞内递送。PMSC-PCL-co-PGEA载体能够与多种蛋白质分子组装形成正电荷的纳米复合物,进而通过胞吞作用进入内涵体,同时通过“质子海绵”效应帮助复合物实现内涵体逃逸,将蛋白质药物释放并发挥相应的生物学功能。（2）PMSC-PCL-co-PGEA介导超氧化物歧化酶递送延长线虫寿命的研究本章中,我们以PMSC-PCL-co-PGEA为载体,对ROS清除剂超氧化物歧化酶（SOD）进行递送。以人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y为模型,PMSC-PCL-co-PGEA/SOD复合物能够清除细胞内多余的ROS,保护细胞免受氧化损伤。以秀丽隐杆线虫为模型生物,PMSC-PCL-co-PGEA/SOD复合物能清除线虫体内的ROS,延长线虫寿命,提升线虫对热应激和氧化应激的抗性。（3）PMSC-PCL-co-PGEA介导颗粒酶B递送抗肿瘤的研究本章中,我们以PMSC-PCL-co-PGEA为蛋白递送载体,对具有抗肿瘤作用的颗粒酶B（Gr B）进行胞内递送。PMSC-PCL-co-PGEA能够与Gr B组装形成粒径均一的纳米复合物,成功在He La细胞中实现转染,并通过调控胞内凋亡信号通路,诱导He La细胞凋亡。在荷瘤裸鼠模型中,PMSC-PCL-co-PGEA成功将Gr B富集在肿瘤部位,延长体内循环时间,通过抑制肿瘤组织的增殖以及诱导肿瘤组织的凋亡,达到抑制肿瘤组织生长的目的,同时该载体具有良好的生物安全性。综上,本论文基于酶促化学偶联聚合技术成功构建了一种多羟基聚氨基酯载体,该载体能够实现不同分子量、不同电荷蛋白质及多肽分子的胞内传输,发挥其生物学功能。在此基础上,以SOD及Gr B蛋白递送为模型,该体系能够有效介导上述蛋白递送,高效发挥清除自由基、抗肿瘤等生物学功能。该载体的成功开发提供了一种新型的绿色生物医用高分子材料制备途径,对酶促聚合技术的产业化进程及基于蛋白质递送的疾病治疗均具有重要的推动作用。