级联响应性三元基因复合物的构建、表征和体外评价

摘要

为了克服基因输送过程中，存在于细胞外和细胞内的各种障碍，我们利用生物响应性的聚合物与基因的自组装，构建了一种具有级联响应性的三元基因复合物系统。首先，我们合成了巯基化壳聚糖季铵盐（TMC-SH）。通过TMC-SH与pDNA的静电作用和二硫键的交联，形成了二硫键交联的二元基因复合物TMC-SS/pDNA。它具有稳定压缩pDNA和还原响应性的释放基因的功能。接着，我们合成了叶酸与顺-乌头酸酐修饰的聚乙烯亚胺（FA-PEI-AcO），并用它来包裹二元基因复合物形成三元基因复合物FA-PEI-AcO/TMC-SS/pDNA。新构建的三元基因复合物表面带负电，粒径约为190 nm。FA-PEI-AcO还使该三元基因复合物具有叶酸靶向性能和由pH刺激电荷反转介导的溶酶体逃逸性能。在生理pH条件下，三元基因复合物的ζ-电位值基本稳定；在pH5.5（约为溶酶体内的pH值）条件下，其ζ-电位值由-14 mV增加到+20 mV。这是由于PEI-AcO中酰胺键对酸不稳定，发生降解，生成PEI，促使基因复合物从溶酶体中逃逸出来。基因复合物进入胞浆以后，在胞浆内较高的谷胱甘肽的作用下，还原响应性地释放出基因。这一系列级联反应，使三元基因复合物FA-PEI-AcO/TMC-SS/pDNA在 Hela细胞（叶酸受体过量表达的肿瘤细胞）上的转染效率明显高于没有叶酸靶头的三元基因复合物PEI-AcO/TMC-SS/pDNA和二元基因复合物TMC-SS/pDNA。这些结果表明本课题构建的三元基因复合物FA-PEI-AcO/TMC-SS/pDNA是一种十分具有应用前景的基因输送系统。

目录

声明

第一章 研究背景

1.1基因输送系统

1.2阳离子聚合物及其基因复合物的研究进展

1.3 本课题的提出

第二章 TMC-SH和FA-PEI-AcO的合成与表征

2.1 试剂与仪器

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 三元基因复合物FA-PEI-AcO/TMC-SS/pDNA的构建与理化性质

3.1 试剂与仪器

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 三元基因复合物FA-PEI-AcO/TMC-SS/pDNA的体外评价

4.1 试剂与仪器

4.2实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文