老师,报告的内容复制粘贴后格式变了,我上传了附件,那里面的格式是对的。
一、实验背景
动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是指在动脉及其分支的动脉壁内膜及内膜下有脂质沉着(主要是胆固醇及胆固醇脂), 同时伴有中层平滑肌细胞移行至内膜下增生, 使内膜增厚, 形成黄色或灰黄色状如粥样物质的斑块。动脉粥样硬化经历以下几个阶段。I期:首先在动脉内膜出现略为隆起的含有脂质小滴的结缔组织所形成的黄色条纹,为早期脂纹期。II期:由于脂质(磷脂、脂蛋白、胆固醇)的不断沉积, 条纹增大, 变软形成斑块。III 期:斑块表面纤维变化, 呈灰色或珍珠白色, 内部隆起的内膜增厚, 而内部的蛋白质常常含有胆固醇结晶, 斑块发展进入中层。IV期:斑块表面坏变脱落, 形成粥样硬化溃疡, 有钙盐沉着及血栓形成, 导致血管阻塞, 机体器官缺血, 发生功能障碍。血管内皮细胞受某些因素如:高血压、高脂血症等的刺激发生损伤后, 发生功能改变和渗透性增高,从而易导致动脉粥样硬化的形成。氧化型低密度脂蛋白作为信号分子, 与细胞的受体结合后可激活基因表达, 生成许多促进炎性反应的细胞因子,刺激血流中的单核细胞, T 淋巴细胞黏附于受损内皮表面并逐渐迁入内皮下,单核细胞在巨噬细胞集落激因子作用下分化成巨噬细胞。巨噬细胞不断通过表面的清道夫受体吞噬氧化低密度脂蛋白转变为单核细胞源性的泡沫细胞参与形成粥样斑块。之后巨噬细胞分泌的血小板源性生长因子使平滑肌细胞迁移至血管表面, 在FGF-beta; 及TNF-alpha;、表面因子等的刺激下,平滑肌细胞转变为成纤维细胞表型, 然后分泌各种纤维, 在脂类核心表面构成纤维帽。随后,AS发展为纤维斑块。随着这一过程的发展, 脂质不断沉积, 多种炎性细胞逐渐浸润, 巨噬细胞还能诱导平滑肌细胞凋亡、分泌各种基质金属蛋白酶、组织蛋白酶SK等降解纤维帽。随着纤维帽的降解,纤维帽逐渐变薄,最终形成不稳定斑块发生破裂。斑块破裂易导致血栓的形成,最终导致严重心脑疾病[1]。
基因治疗已经成为治疗动脉粥样硬化的一个有效手段,本研究拟采用治疗动脉粥样硬化的DNA作为模型基因,采用阳离子的聚合物压缩DNA制备有效的纳米载体用于治疗动脉粥样硬化。聚乙烯亚胺( PEI) 是一种常见的阳离子聚合物,其结构骨架中每3个原子中含1个氨基,具有较高的正电性,易结合DNA具有较高的转染效率。25 kDa的支链PEI具有很强的质子海绵效应,可以逃逸溶酶体,常作为阳离子聚合物基因转染的金标准,其结合核酸之后每2 ~ 3 个氨基中即有1 个可以被质子化,当溶酶体内的pH 下降时,PEI 能够大量捕获质子,并引起Cl - 内流,导致溶酶体渗透性肿胀破裂,从而将DNA 释放到细胞质[2] 。如果单纯使用25 kDa 的PEI通过静电作用与基因结合,尽管提高了体内基因转染的效率,但其严重的细胞毒性不可忽略。研究表明PEI的细胞毒性来源于两方面,一方面是入胞前的毒性,PEI与基因复合成的阳离子纳米粒进入血液循环后,会与血浆中的蛋白发生非特异性聚集。此外,该阳离子纳米粒进入细胞之前对细胞膜扰动造成细胞死亡,且PEI的团聚加剧以及贴附在细胞膜上也易导致细胞坏死。另一方面是PEI与基因的复合物在细胞进程中产生的缓慢毒性。纳米粒进入细胞后,当核酸从PEI上解离,游离的PEI与细胞内的成分发生反应(如扰乱线粒体膜),从而抑制正常的细胞进程。
二、实验目的和意义
本研究拟采用1.8 k的PEI与戊二醛通过酸敏感的亚胺键交联成大分子量的聚合物,使合成的聚合物保留高转染效率的同时,可以在酸性的内涵体/溶酶体条件下降解成小分子量的PEI,从而降低细胞内的毒性。
三、实验内容
1.Acid-labile PEI 聚合物的合成
在配备有滴液漏斗的双颈烧瓶(250或500ml)中,将精确称量好的1.8K PEI引入称量好的无水CH2Cl2(0.05M)中并剧烈搅拌以溶解。在PEI完全溶解在反应溶液中后,在25℃下剧烈搅拌2小时后通过滴液漏斗滴加称量好的溶解在无水CH2Cl2(0.005M)中的戊二醛溶液。再搅拌4小时,蒸发溶液以除去溶剂。将粘稠的残余物再次溶解于重蒸馏的水中并通过截留分子量为2000的纤维素膜透析24小时。经2天冻干,得到黄色产物,为固体或高粘性液体[3]。
