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第44卷第8期
               ·1036 ·                           南 京    医 科 大 学 学         报                        2024年8月


              biocompatibility. In vivo experiments showed that SPFT accumulated in the brain successfully and crossed the BBB to deliver the gene
              effectively after tail vein injection into mice. Conclusion:SPFT exhibits a good biocompatibility and demonstrates an efficient gene
              delivery across the BBB,presenting a novel approach for drug administration in neurological disorders.
             [Key words] sinapic acid;blood⁃brain barrier;polyethyleneimine;fluoridation
                                                                          [J Nanjing Med Univ,2024,44(08):1035⁃1043]




                  血⁃脑屏障(blood⁃brain barrier,BBB)是体内的                 为了解决靶向性问题,经天然物质修饰的智能
              重要屏障,由血管内皮细胞、血管周围星形胶质细                            纳米递送体系在增强脑靶向性等方面受到越来越
              胞端足和基底膜组成,具有维持脑内平衡、调节物                            多的关注。经天然物质修饰后,其一方面减少炎症
              质进出以及保护神经元的功能。在正常生理条件                             发生和细胞毒性作用,另一方面增强纳米颗粒的生
              下,BBB 的物质交换依赖于脑中血管内皮细胞上特                          物相容性。芥子酸(sinapic acid,SA)是芥末的主要
              定的受体,因此BBB会阻止大多数血源性分子进入                           成分,在植物界中广泛分布,同时存在于香料、水
              脑实质   [1-2] 。然而,由于 BBB 的这一功能,脑部疾病                 果、蔬菜、谷物和油料作物中。芥末可以在短时间
              的诊断和治疗发展受到限制。近年来研究显示,阿                            内刺激大脑,同时研究表明 SA 可以穿越 BBB,治疗
                        [3]
              尔茨海默病 、卒中 和脑肿瘤 等脑部疾病的发病                           受损的海马体神经元,帮助小鼠克服记忆障碍                       [12] ;
                                         [5]
                               [4]
              率越来越高,严重影响我国公众健康。由于化学药物                           且SA修饰纳米材料后可使其穿越BBB,在大脑中积
              的低递送效率和长时间服用引起的不良反应,这些疾                           聚率可高达26.81%      [13] ,因此,SA具备穿透BBB的潜
              病的治疗方法发展缓慢。尽管基因疗法因其高效性                            能。另一方面,聚山梨酯(polysorbate,PS)作为两亲
              和治愈性在疾病治疗中占有一席之地,但由于现阶段                           性非离子表面活性剂,常用于增加胶体、蛋白质等生
              其治疗缺乏特异性和屏障穿透性差,基因疗法在脑部                           物制剂的稳定性。PS80是生物药物制剂中使用最广
              疾病中的治疗也受到限制。因此,开发新的载体来搭                           泛的表面活性剂之一,其修饰可以帮助材料通过
                                                                                                      [14]
              载进行基因治疗的核酸,以克服BBB对脑部疾病诊                           BBB,并携带siRNA对脑损伤小鼠进行治疗 。有研
              疗的限制,从而系统且安全地递送治疗药物,是近年                           究指出,纳米颗粒经PS80包裹后,其结构与低密度脂
              来需要攻克的难关之一。                                       蛋白颗粒相似,可与血浆中载脂蛋白(apoliprotein E,
                  近年来,随着纳米医学技术的发展,纳米载体                          ApoE)结合形成复合体,从而与BBB中血管内皮细胞
              递送体系成为促进药物跨生物屏障转运的热门工                             上的低密度脂蛋白受体相互作用,使其被识别并内
              具。其中,阳离子聚合物因其制备简单、可修饰性强、                          化,转运至BBB内 。
                                                                               [15]
              对核酸具有保护作用、容易从溶酶体逃逸等特性,使                                因此,本研究设想借助SA对氟化的PEI进行修
              其成为纳米医学基因治疗中不容忽视的一部分 。                            饰,并使用 PS80 进行包裹,以增强其跨 BBB 的基因
                                                         [6]
              聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)是最早发现的                递送效果,使其携带质粒进入BBB进行基因递送。
              一类阳离子聚合物,其单体拥有大量的氨基,具备
                                                                1  材料和方法
              良好的携带核酸的能力、细胞摄取能力以及溶酶体
                      [7]
              逃逸能力 。然而,PEI 仍可能存在低特异性、高毒                         1.1  材料
              性和转染效率不足的问题。对此,研究者们通过各                                 七 氟 丁 酸 酐(heptafluorobutyric anhydride,
              种修饰来保持其高转染效率的同时降低对细胞的                             HFAA)、1⁃乙基⁃(3⁃二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺[1⁃
              毒性。早在2014年,Wang等 提出氟化修饰制备纳                       (3⁃Dimethylaminopropyl)⁃3⁃ethylcarbodiimide,EDC]
                                       [8]
              米材料的策略,氟化修饰增强纳米颗粒的疏水性和                           (TCI公司,日本),SA、PS80(上海阿拉丁公司),N⁃羟
              疏油性,提高其细胞摄取和溶酶体逃逸能力;同时,                           基丁二酰亚胺((N⁃hydroxy succinimide,NHS)、分子
              由于修饰后具有生物惰性,与生物体内血浆成分相                            量为 25 kDa 的 PEI(PEI25k)、二甲基亚砜(dimethyl
              互作用较弱,其生物相容性也有所提高。因此氟化                            sulfoxide,DMSO)、多 聚 甲 醛(paraformaldehyde,
              修饰策略可构建高效、低毒的基因传递载体 。至                            PFA)(Sigma 公司,美国),无水甲醇(Adamas 公司,
                                                      [9]
              今,氟化修饰聚合物被认为是有较好前景的基因和                            瑞士),异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,
              蛋白质输送载体       [10-11] 。                           FITC)(上海吉至生化公司),Cy5.5(赛默飞公司,美
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