【摘 要】
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肝纤维化是肝脏因修复多种慢性损伤而导致的结缔组织在肝脏实质内过度增多的病理性过程。肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)的激活和异常扩增是肝纤维化的中心环节。抑制活化态HSC增殖和诱导其凋亡是治疗肝纤维化的重要手段。与胶原蛋白高亲和的PIGF-2123-144-Bi PPB-mim IFNγ融合蛋白是靶向活化态HSC并同时滞留纤维化肝组织的、IFNγ活性的抗纤维化重组
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肝纤维化是肝脏因修复多种慢性损伤而导致的结缔组织在肝脏实质内过度增多的病理性过程。肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)的激活和异常扩增是肝纤维化的中心环节。抑制活化态HSC增殖和诱导其凋亡是治疗肝纤维化的重要手段。与胶原蛋白高亲和的PIGF-2123-144-Bi PPB-mim IFNγ融合蛋白是靶向活化态HSC并同时滞留纤维化肝组织的、IFNγ活性的抗纤维化重组蛋白因子。可注射水凝胶是携载和保护药物并被直接注射到病灶部位形成药库、进而释放药物展开治疗的递药体系,具有出色的生物安全性和低免疫原性,是蛋白类药物良好的载体。本论文以壳聚糖、聚乙二醇和肝素为原料、通过席夫碱反应制备了一款自愈性可注射水凝胶,对PIGF-2123-144-Bi PPB-mim IFNγ融合蛋白进行载送,用于抗肝纤维化治疗。该凝胶被设计入p H敏感性和自愈性,不仅可响应纤维化肝组织偏酸的微环境、使得药物随肝纤维化的进展程度加速释放,还可延长水凝胶的使用寿命。此外,胶体内选入肝素分子加强融合蛋白和胶体的亲和力,进一步控制融合蛋白的释放。首先,利用大肠杆菌原核细胞表达体系分别进行GST,GST-PIGF-2123-144和GST-PIGF-2123-144-(6A)-Bi PPB-mim IFNγ蛋白的大量表达,随后通过Glutathione Sepharose 4B亲和性胶泥进行纯化[1]。蛋白质免疫印迹法(Western Blot,WB)和考马斯亮蓝检测结果表明已成功获取目标蛋白。随后,分别对壳聚糖(CS),聚乙二醇(HO-PEG-OH)和肝素(Heparin)进行化学修饰,得到NSCS,DF-PEG-DF和Hep-ADH。核磁共振氢谱(~1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征分析证实成功制备了三种目标聚合物。最后,取NSCS,DF-PEG-DF和Hep-ADH为大分子底物、通过席夫碱反应进行交联,制备NSCS/DF-PEG-DF/Hep-ADH可注射水凝胶。进一步优化醛基和氨基摩尔比,获得稳定性好的醛基和氨基比为0.45的水凝胶,再对GST-PIGF-2123-144融合蛋白进行载送。采用试管倒置法,体外水凝胶注射实验和宏观自愈实验,对NSCS/DF-PEG-DF/Hep-ADH可注射水凝胶的凝胶时间、可注射性和自愈性进行检测。发现该水凝胶可在40-60s内成胶,凝胶时间受醛基和氨基比影响;所成凝胶具有良好的可注射性和自愈合能力。选用SEM(扫描电镜)和流变仪对该水凝胶进行测试,证实其胶体为疏松多孔的结构,并拥有很好的机械性能和自愈性能。进一步对该凝胶进行体外降解实验和药物释放测试研究,确定它具有显著的p H响应性、良好的可降解性和缓慢的药物释放的能力。ELISA检测(酶联免疫吸附试验)证实了该水凝胶对GST-PIGF-2123-144融合蛋白具有一定的亲和能力。采用CCK8法和Calcein-AM染色法评价NSCS/DF-PEG-DF/Hep-ADH水凝胶对肝细胞和HSC的细胞毒性,证实其具有良好的细胞相容性。最后,将水凝胶注射到小鼠皮下部位,通过拍照记录各时间段的水凝胶形态大小,结果说明了可注射水凝胶具有良好的生物降解性能。因此,本研究成功制备了具有良好的p H响应性、可注射性和自愈合性能的NSCS/DF-PEG-DF/Hep-ADH水凝胶,完成对GST,GST-PIGF-2123-144蛋白和GST-PIGF-2123-144-(6A)-Bi PPB-mim IFNγ蛋白的负载。该递药体系有望通过控制HSC靶向的蛋白药物在纤维化肝脏组织内、响应纤维化程度的释放行为,在肝纤维化治疗中取得更佳的治疗效果。
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