检索历史 清除

摘要基因治疗是指将具有治疗功能的基因导入靶细胞内，使受损异常的基因得以修复，恢复靶细胞的正常功能，是治疗癌症或其他基因疾病的有效手段。构建安全、高效的基因传递载体是这一治疗技术的关键，然而依然面临着巨大挑战。<br>　　病毒和非病毒载体系统是两种常见的基因传递系统。病毒载体具有高转染效率的同时也存在毒性、致瘤性、易引发免疫反应等问题，使其在基因传递领域的应用受到了极大限制。而一些阳离子脂类、超支化多聚物、树状大分子、多肽、纳米颗粒等，由于其良好的生物相容性和基因负载能力，广泛地用做非病毒基因传递载体。其中，聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子因具有大量可控易修饰的末端基团、高度支化的内核以及稳定的三维结构，是研究最为热门的非病毒基因传递载体之一。先前的研究表明PAMAM树状大分子的代数越高，基因转染效率越高。然而，复杂、冗长的合成与纯化过程使合成超过第五代的高代树状大分子变得非常困难。<br>　　在本论文中，为了避免高代树状大分子繁琐的合成步骤而又保持材料的高基因转染效率，我们通过超分子自组装方法，成功构建了一种类似高代树状大分子的核-壳结构树状大分子纳米载体，并对其作为基因载体用于基因治疗进行了研究。首先，我们将?-环糊精（CD）修饰在第五代（G5）PAMAM树状大分子上（G5-CD），将金刚烷（Ad）修饰到第三代（G3）PAMAM树状大分子上（G3-Ad）。通过 CD和Ad之间的分子识别作用，成功合成了末端基团为氨基、以 G5为核G3为壳的核-壳结构树状大分子（G5-CD/Ad-G3）。合成的G5-CD/Ad-G3核-壳结构树状大分子通过二维核磁和原子力显微镜进行表征。然后，在不同的N/P比下，材料与质粒DNA（pDNA）形成一系列G5-CD/Ad-G3/pDNA复合物，并通过凝胶阻滞实验、Zeta电势实验和动态光散射实验对复合物进行物化性能评价。通过细胞毒性实验评价材料的生物相容性。最后，以HeLa细胞为细胞模型，增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因和荧光素酶基因（Luc）作为报告基因，对载体的基因转染效率进行了评估。<br>　　结果显示：构建的G5-CD/Ad-G3核壳结构树状大分子具有良好的单分散性和三维结构，纳米尺寸在8.4 nm左右。更重要的是，其基因转染效率分别是单独的G5-CD和G3-Ad的20倍和170倍，是一种非常有应用前景的基因传递载体。本论文的发现为发展安全高效的基因传递系统用于基因治疗提供了新思路。