载microRNA仿生型重组高密度脂蛋白的制备及表征文献综述

 2023-01-04 09:01

一、简介

动脉粥样硬化(arteriosclerosis,AS)始于内膜损伤,血小板粘附后聚集,随后形成形成纤维蛋白沉积。血栓进入动脉后,血小板和白细胞解体,脂质释放形成粥样斑块。动脉粥样硬化斑块对内膜损伤的反应导致脂质沉积和血小板的粘附和聚集。大动脉和中动脉的主要侵入导致局部缺血甚至相应供血器官组织局部缺血,甚至坏死。如果内皮功能受损,则会导致动脉粥样硬化的发展[1]AS是一种严重危害人类健康的疾病,是冠心病、脑血管病和血栓栓塞性疾病等缺血性心脑血管病的主要病理基础[2]

高密度脂蛋白(high densitylipoprotein ,HDL)是粒径7-13nm的天然纳米粒,由多种蛋白质和脂质组成,主要是载脂蛋白、磷脂、非醚化胆固醇,它能将外周组织中积累的游离胆固醇与血液中的脂蛋白或某些大分子结合起来,输送到各种组织和细胞,主要是肝脏,这一过程被称为胆固醇逆向转运过程(Reverse cholesterol transport,RCT),利用RCT行使抗动脉粥样硬化作用。同时,高密度脂蛋白也能促进前列环素和一氧化氮产生,抑制内皮细胞分泌内皮素,具有抗氧化,抗炎,维持血管内皮功能,促进血管内皮修复来抗动脉粥样硬化损伤[3]

另外,HDL作为药物载体具有多种优点: ①粒度小,易从血管内弥漫到血管外;②HDL作为内源性脂质物质,无毒害作用,可被生物完全降解;③可以逃避人体免疫系统的识别,避免网状内皮系统的消除,获得相对较长的半衰期;④通过受体介导,被细胞摄取和内吞,具有一定的主动靶向。

MicroRNA是一类内源性非编码RNA,约有23个核苷酸,据报道在动脉粥样硬化斑块的巨噬细胞中特异性表达。田等人证明miRX(基因代码)促进巨噬细胞的脂质摄取和活性氧(ROS)产生以诱导泡沫细胞形成,通过减少巨噬细胞的炎症反应和增强巨噬细胞的胆固醇排出,载脂蛋白缺乏性小鼠的miRX缺乏。因此,具有互补序列的抗miRX在巨噬细胞中针对miRX的功能可能是阻碍动脉粥样硬化发展的有效策略。然而,游离的抗微小核糖核酸(MicroRNA,miRNA)在血浆中不稳定,并且可能使核酸酶降解和肾清除。寻找直接递送抗miRX至巨噬细胞的有效载体是迫切的。将具有胆固醇化核酸的仿生重组高密度脂蛋白(recombinant high-density lipoprotein,rHDL)纳米载体吸附到表面上用于货物的直接胞质输送获得改善的基因沉默。麦克马洪通过组装模板化脂蛋白颗粒构建HDL灵感混合动力车辆与阳离子脂质配制后,短链干扰RNA(小干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)的单链RNA互补,由此RNA也定位于颗粒表面。Shahzad等人将siRNA整合到rHDL中,促进由癌细胞中过表达的SR-B1介导的高度全身递送。这些内容使得rHDL纳米载体对抗miRX递送具有吸引力[4]

二、研究概况

根据高密度脂蛋白的特征,对于其载药方式的研究主要包括以下几个方面:①经过重组核心装载: 疏水性的分子可被装进脂蛋白的核心。通常需要通过有机萃取和冻干来交换脂蛋白的核心脂质和疏水性的药物,也可以通过重组超声法或脱氧胆酸钠法将各组分重新装配合成。②表面装载: 通过药物范德华力与脂蛋白表面的非共价键作用。对具有两亲性的药物,利用非共价键作用使药物亲脂性的一端插入脂蛋白表面的磷脂层,而亲水的另一端接触到水。这种装载方式比较简便,但是由于平衡不易维持,会对装载效率和稳定性有影响。③共价修饰: 药物或短肽、表面蛋白通过共价键连接在载脂蛋白的表面或者磷脂末端基团上。可用于共价连接的基团包括: 酪氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸的残基。另外,表面蛋白或者肽,也可以共价修饰磷脂的末端基团[5]

研究表明,HDL发生氧化修饰后,其理化性质发生改变,引起其生理功能的转变[6]。氧化的HDL不仅抗AS能力减弱,而且易被清道夫受体识别,导致细胞胆固醇蓄积,转巨噬细胞为泡沫细胞,从而具有致AS效应[7]。另外HDL某些组分的增加也可降低其抗As功能,如血清淀粉样蛋白(Serum Amyloid A,SAA)通过抑制卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶(Lecithin-cholesterol acyltransferase,LCAT)介导的胆固醇酯化损害HDL的胆固醇逆转运功能,并可替换载脂蛋白AI(Apolipoprotein AI,apoAI),使HDL丧失抗AS功能[8]

HDL通过它们的表面受体,ATP结合盒子亚家族成员A1(ABCA1),G1(ABCG1)和SR-B1通过流出从脂质负载的泡沫细胞中去除胆固醇,然后将载有胆固醇的HDL转运到肝脏消除。此外,高密度脂蛋白在其抗动脉粥样硬化保护作用方面可能具有超越RCT的作用,包括抗氧化功能,抗炎药物,和内皮细胞保护作用,这也在rHDL消退动脉粥样硬化斑块的进展中表现出来。我们试图将rHDL的独特抗动脉粥样硬化生物学功能与用于有效动脉粥样硬化的抗-miR155环境相结合。值得注意的是,rHDL已经作为其他疾病的生物功能治疗剂进行过测试[4]

三、研究目的

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