殼聚糖納米粒與細(xì)胞相互作用的機(jī)制研究new

1、殼聚糖納米粒與細(xì)胞相互作用的機(jī)制研究殼聚糖納米粒與細(xì)胞相互作用的機(jī)制研究鄭愛(ài)萍ab劉會(huì)雪a袁蘭c孟萌a王堅(jiān)成a張烜a張強(qiáng)ada北京大學(xué)藥學(xué)院b軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所c北京大學(xué)醫(yī)學(xué)分析中心d國(guó)家天然與仿生藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中文摘要：目的：中文摘要：目的：探討殼聚糖納米粒與細(xì)胞間相互作用的機(jī)制，并闡明其與殼聚糖分子作用機(jī)制的異同。方法：方法：以Caco2細(xì)胞為細(xì)胞模型，考察殼聚糖納米粒和殼聚糖分子的經(jīng)細(xì)胞攝取機(jī)制，并采用激光共聚焦技術(shù)觀察

2、骨架蛋白Factin及緊密連接蛋白Zo1的結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)一步運(yùn)用FTIR技術(shù)、Raman技術(shù)及熒光偏振技術(shù)考察對(duì)殼聚糖納米粒和殼聚糖分子對(duì)細(xì)胞膜流動(dòng)性的影響以及利用SPR技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)納米粒與細(xì)胞的相互作用。結(jié)果：結(jié)果：殼聚糖納米粒經(jīng)Caco2細(xì)胞的攝取與殼聚糖的分子量和脫乙酰度密切相關(guān)，即殼聚糖的分子量越大，脫乙酰度越高，則殼聚糖納米粒經(jīng)細(xì)胞的攝取量越大。殼聚糖分子經(jīng)Caco2細(xì)胞的攝取僅與殼聚糖的脫乙酰度有關(guān)，而殼聚糖的分子量不能影響其

3、攝取。激光共聚焦顯示殼聚糖納米粒能夠與細(xì)胞發(fā)生相互作用，并且納米粒通過(guò)穿細(xì)胞途徑進(jìn)入細(xì)胞。此外，殼聚糖納米粒主要存在于Caco2細(xì)胞單層的頂端，難以到達(dá)基底端，而殼聚糖分子僅吸附于絨毛層，不能向殼聚糖納米粒那樣插入膜內(nèi)。對(duì)于緊密連接蛋白，殼聚糖及殼聚糖納米粒能夠造成Factin環(huán)的缺失，使得Factin環(huán)顯示不連續(xù)，并能使緊密連接上的ZO1蛋白解散，并且殼聚糖納米粒的作用強(qiáng)度大于殼聚糖分子。傅立葉紅外光譜法（FTIR），激光拉曼光譜法（

4、Raman）和熒光偏振法的結(jié)果表明殼聚糖納米粒能增加膜脂的流動(dòng)性，降低膜的微粘度，改變膜蛋白構(gòu)象，這些作用都有利于藥物的跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)。SPR技術(shù)表明殼聚糖納米?；驓ぞ厶欠肿优cC6細(xì)胞間具有很強(qiáng)的相互作用，折射率變化較大，在作用30min內(nèi)，SPR信號(hào)升高并且具有濃度依賴性。結(jié)論：結(jié)論：殼聚糖納米粒是口服給藥系統(tǒng)的優(yōu)良載體，殼聚糖納米粒與殼聚糖分子的作用機(jī)制不同。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：殼聚糖納米粒Caco2細(xì)胞相互作用moleculesinliv

5、ingC6cellsweremonitedanalyzedbytheSPRbasedcytosens.Thesignalbegantoincreasewithin30minaftertheadditionofCSNPsCSmolecules.TheseresponseswerestronglydependentontheconcentrationsofCSNPsCS.Conclusion:CSNPswereanexcellentvect

6、faladministrationtherewassignificantlydifferentmechanismbetweenCSNPsCS.Keywds:chitosannanoparticleCaco2cellsinteraction口服給藥是患者最易接受的給藥方式，具有簡(jiǎn)單、方便、快捷的特點(diǎn)，但由于肝臟的首過(guò)效應(yīng)及胃腸道消化酶的降解破壞使得很多藥物的口服生物利用度很低，尤其是蛋白多肽類藥物只能通過(guò)注射途徑給藥，從而給患者帶來(lái)極大痛

7、苦和不便。近十幾年來(lái)，隨著新型載體材料的涌現(xiàn)，藥物新劑型及新型給藥系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，其中口服納米載體給藥系統(tǒng)由于具有巨大的表面積能夠顯著地提高藥物的生物利用度，并具有改善難溶藥物的口服吸收以及靶向和定位釋藥的特點(diǎn)等而成為目前藥劑學(xué)研究的熱點(diǎn)[16]。殼聚糖（Chitosan）是由天然高分子甲殼素衍生而得到的一種氨基多糖，是自然界唯一存在的荷正電荷的堿性多糖，具有生物黏附性及吸收促進(jìn)作用，因此是粘膜給藥系統(tǒng)的優(yōu)良載體[7]。殼聚糖納米粒

8、已在口服、鼻腔、肺部、直腸等給藥系統(tǒng)中獲得廣泛研究，尤其對(duì)于蛋白多肽類藥物的口服給藥系統(tǒng)[810]。已有相關(guān)研究闡明殼聚糖分子的促吸收作用機(jī)制，但有關(guān)殼聚糖納米粒的作用機(jī)制的研究較少，尤其是兩者之間作用機(jī)制的異同比較還未見相關(guān)報(bào)道。因此本研究以殼聚糖納米粒作為研究對(duì)象，運(yùn)用熒光探針技術(shù)，綜合分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及生物物理學(xué)等交叉學(xué)科的知識(shí)，系統(tǒng)開展載體給藥系統(tǒng)與細(xì)胞相互作用的機(jī)制研究，考察殼聚糖納米粒的經(jīng)細(xì)胞攝取機(jī)制、對(duì)細(xì)胞膜流動(dòng)性

9、的影響、對(duì)緊密連接蛋白的影響以及實(shí)時(shí)檢測(cè)納米粒與細(xì)胞的相互作用，并進(jìn)一步闡明與殼聚糖分子的作用機(jī)制的異同。一一材料與儀器材料與儀器藥品與試劑：藥品與試劑：殼聚糖（山東青島思特有限公司）；三聚磷酸鈉（pentasodiumtripolyphosphate，TPP，天津市天河化學(xué)試劑廠）；DMEM培養(yǎng)基（GIBCO公司，USA）；標(biāo)準(zhǔn)胎牛血清（FBS，Hyclone，USA）；非必須氨基酸（Nonessentialaminoacids）購(gòu)自