负载Latexin蛋白的壳聚糖纳米颗粒的制备及其在肿瘤免疫调节中的作用

传统的药物剂型在体内活性受到药物的物理化学特性的限制,生物利用率低、副作用大、依从性低。因此,寻找合适的载体,有效控制药物的释放,使药物成功靶向治疗部位,从而提高药物的药代动力学效果、稳定性和调节代谢时间是非常必要的。纳米粒子能穿透细胞和组织间隙到达肝、脾、肺、脊髓、淋巴等靶器官,由于材料的生物降解性、p H值、离子或温度敏感性,可表现出控释特性,能提高药物的有效性,减少毒副作用。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化得到的高分子碱性多糖,具有生物降解性、生物相容性、无毒、抗菌性、细胞亲和性以及特有的粘附性,壳聚糖纳米粒子由于能延长药物在吸收时的保留时间,提高药物稳定性及利用率而被广泛应用于药物递送系统。Latexin(LXN)是一种羧肽酶抑制剂,全长222个氨基酸,首次在大鼠外侧新皮层中被发现,并作为发育大鼠大脑外侧KD025分子量新皮层神经元的标记物。由于其蛋白酶抑制剂的特性,认为LXN可能参与蛋白质的降解和代谢,此外,LXN也被证明与炎症有关,因为它在巨噬细胞和肥大细胞中表达。在之前的研究中现LXN在巨噬细胞中以外泌体途径从细胞分泌,并且组织病灶中分布着大量以外泌体形式存在的LXN,含有LXN的巨噬细胞外泌体可以促进JLY-188011体内urkat细胞的活化,并且抑制CD4+T细胞向Treg细胞分化。因此,本实验利用负载LXN蛋白的壳聚糖纳米颗粒探究LXN抑制CD4+T细胞向Treg细胞分化机理,并探究负载LXN蛋白的壳聚糖纳米颗粒对肿瘤生长的影响。首先,本实验采用离子Bio ceramic凝胶法成功制备了空白的壳聚糖纳米颗粒,为负载LXN蛋白做前期准备,重点在于探究壳聚糖纳米颗粒的生物特性和适宜负载LXN蛋白的最佳条件。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、纳米粒度电位仪等手段表征了壳聚糖纳米颗粒,并通过时间稳定性实验、p H稳定性实验、包封率测试实验、细胞毒性检测实验对空白的壳聚糖纳米颗粒进行了探究。实验结果表明空白的壳聚糖纳米颗粒粒径为196.6 nm,电位为26.5 mv,PDI为0.237,纳米颗粒为形态均匀的类球形颗粒形态较为理想,分散性好,空白的纳米颗粒不论是短时间内还是在一个月稳定性表现良好,在p H在4-7之间能保持较小的尺寸和更正的电位,制备的壳聚糖纳米颗粒对BSA包封率随着蛋白的浓度升高而升高,此外,制备的纳米颗粒带有正电更有利于蛋白的负载。同时,MTT实验证明合成的纳米颗粒对细胞没有明显毒性。其次探究了负载LXN蛋白的纳米颗粒促进T细胞活化和在肿瘤中发挥免疫调节性能的研究。首先是合成负载LXN蛋白的纳米颗粒,通过形貌表征、免疫胶体金染色、粒径及分布系数测定、时间稳定性,p H稳定性对负载LXN蛋白的纳米颗粒进行表征,免疫胶体金染色实验证明壳聚糖纳米颗粒成功的负载了LXN蛋白,粒径及分布系数测定指出制备的负载LXN的纳米颗粒呈现规则的球状,通过粒度电位仪测定平均粒径为204.4 nm,电位为27.1 mv。稳定性测试表示负载LXN蛋白的纳米颗粒在8小时内和p H在2-7之间都具有较好的性状。在用流式细胞术检测负载LXN蛋白的纳米颗粒细胞吞噬情况后,我们探究小鼠淋巴细胞中的负载LXN蛋白的纳米颗粒对Jurkat细胞的活化作用。通过RT-PCR检测T细胞活化的标志CD44和IFN-γ发现与活化组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白组的Jurkat细胞CD44和IFN-γ的m RNA表达水平升高,没有负载LXN蛋白的纳米颗粒组的Jurkat细胞CD44和IFN-γ的m RNA表达水平没有明显变化,说明摄取了负载LXN蛋白的纳米颗粒的Jurkat细胞活化能力增强。根据细胞实验的结果,我们构建小鼠荷瘤模型,进一步确认了纳米颗粒负载LXN蛋白的免疫调节作用。结果显示,与CTL处理组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白处理组的肿瘤生长更为缓慢,脾脏T淋巴细胞中CD4+T细胞更多。检测肿瘤中CD4+T细胞和Treg细胞的占比,与CTL处理组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白处理组拥有更多的CD4+T细胞和更少的Treg细胞。体内实验的结果说明纳米颗粒负载LXN蛋白抑制肿瘤中CD4+T细胞向Treg细胞的分化。综上所述,本论文围绕壳聚糖纳米颗粒的形成以及作为LXN蛋白载体促进肿瘤免疫性能的研究。