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《吉林大学》 2018年
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聚乙二醇修饰的苯丙氨酸二肽自组装纳米载体的设计及其递送siRNA用于抗肿瘤的研究

王鸣扬  
【摘要】:RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种以高度保守的双链RNA分子与同源mRNA分子特异性结合从而抑制目的基因表达或翻译的技术。RNA干扰作为一种能够特异性沉默或切除特定基因表达的技术,已被广泛用于基因功能的探索以及恶性肿瘤治疗领域的研究。由于人体生理生化环境复杂,如何保证功能性短RNA分子准确、稳定、高效递送至靶细胞是目前研究亟待解决的关键问题之一。因此,寻求一种有效的基因递送方法是实现RNA干扰及基因治疗的首要任务。苯丙氨酸二肽分子(Phe-Phe)作为一种阳离子型二肽,其自组装结构具备优秀的生物相容性、结构多样性、易功能化等特点。在近年来的研究中,苯丙氨酸二肽自组装分子被广泛应用为载体递送功能性核苷酸,如小干扰核糖核酸(si RNA)、微小核糖核苷酸(microRNA)、长链非编码核糖核苷酸(lncRNA)等,以达到基因治疗的目的。然而通过广泛深入的研究,苯丙氨酸二肽自组装分子日渐暴露出的水溶性差、血清稳定性差等问题限制了其更进一步的应用。在本文中,针对苯丙氨酸二肽自组装纳米载体存在的问题,我们选择聚乙二醇(mPEG)对苯丙氨酸二肽进行修饰,聚乙二醇一方面可以有效提高苯丙氨酸二肽的水溶性,另一方面通过mPEG在苯丙氨酸二肽自组装载体表面所形成的壳状结构增强了载体在血清中的稳定性,避免载体与血清白蛋白结合从而发生降解。此外还在分子结构中增加了精氨酸以提升自组装纳米载体的正电性。Survivin基因在肿瘤细胞中过量表达后其翻译所产生的蛋白能够阻断程序性细胞凋亡过程,因此利用聚乙二醇化苯丙氨酸二肽分子自组装所形成的纳米球状载体mPEG_6-RAFF(甲氧基六聚聚乙二醇-精氨酸-丙氨酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸)递送针对survivin的siRNA,以MCF-7细胞系为模型,通过一系列实验过程,探究聚乙二醇修饰的苯丙氨酸二肽纳米载体的基因递送能力及基因干扰效果。苯丙氨酸二肽分子除了进行聚乙二醇基团修饰外,还增加了精氨酸以提升苯丙氨酸二肽分子的正电性。通过研究发现,mPEG_6-RAFF在浓度为1 mg/mL时可自组装成形貌清晰且稳定的纳米球状结构,在此浓度下,mPEG_6-RAFF纳米载体具有很低的细胞毒性,同时,该纳米载体可与siRNA在N/P为100时最大程度结合,形成稳定的复合结构。血清稳定性实验表明该复合物在50%血清存在的条件下,孵育48 h后si RNA仍未被完全降解。通过激光共聚焦显微镜可清晰观测到mPEG_6-RAFF纳米载体可将带有TAMRA荧光标签的siRNA有效转染入细胞,此后,利用流式细胞术检测到转染了针对survivin的si RNA的细胞出现了较为明显的凋亡现象,实时定量荧光PCR技术进一步证明了这一现象的产生原因,利用mPEG_6-RAFF转染si RNA后的MCF-7细胞中survivin表达量明显下降。因此本文所研究的经聚乙二醇修饰的苯丙氨酸二肽自组装纳米载体具有优良的性质,在一系列实验研究中取得了良好的结果,可作为一种新型有效的载体为基因治疗载体的研究提供实验依据。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R73-36;TB383.1

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【参考文献】
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【共引文献】
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