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刺五加和无梗五加为五加科五加属灌木植物,广泛分布于我国的东北林区,以及朝鲜半岛、俄罗斯西伯利亚地区和日本北部,是重要的药食两用植物资源。刺五加叶和无梗五加叶中的主要化学成分是黄酮类、三萜类、苯丙素类以及有机酸,挥发油以及少量微量元素。现代药理学研究表明,刺五加叶的主要具有镇静催眠、抑制肥胖、抗肿瘤、免疫调节、抗炎等药理活性。无梗五加叶具有镇静催眠、抑制肥胖、抗肿瘤、免疫抗炎、对心肌和肝脏的保护作用等药理活性。chiisanoside是一种3,4-裂环羽扇豆烷型三萜皂苷,具有广泛的药理活性,包括抗肿瘤、镇静催眠、抑制肥胖、免疫抗炎和对心肌和肝脏的保护作用等,其中抗肿瘤作用活性显著,有望发展成为抗肿瘤药物的先导化合物。以chiisanoside为母核进行结构修饰,增强其抗肿瘤活性,进而发现先导化合物作为候选抗肿瘤药物,具有十分重要的理论和现实意义。本研究首先基于“质量标志物五原则”预测刺五加叶和无梗五加叶的潜在质量标志物,其次通过网络药理学分析刺五加叶和无梗五加叶中具有抗肿瘤活性的成分,发现在二者中共同存在的活性成分chiisanoside可能具有良好的抗肿瘤活性且与铁死亡有关。此外,本课题组在前期研究工作中发现chiisanoside具有良好的抑制肿瘤细胞增殖的作用。因此最终选择化合物chiisanoside进行设计结构衍生化,并且对chiisanoside衍生物进行体外抗肿瘤活性评价,通过分子对接技术分析优势化合物与铁死亡相关蛋白的结合能和结合位点,期望为抗肿瘤活性衍生物的设计提供新思路,为肿瘤治疗药物的开发提供新方向。主要研究结果如下:1.刺五加叶和无梗五加叶质量标志物分析预测及网络药理学抗肿瘤机制研究基于“质量标志物”概念,依托“质量标志五原则”,从刺五加叶化学物质组及成分传递、植物亲缘学、化学成分有效性、化学成分可测性方面较为全面地分析与预测刺五加叶的质量标志物,推测刺五加叶中chiisanoside、chiisanogenin、金丝桃苷、槲皮苷、槲皮素、刺五加苷E、绿原酸、咖啡酸可以作为刺五加叶的候选质量标志物;从化学成分可测性,植物亲缘学以及传统药性三个spinal biopsy方面对无梗五加叶的质量标志物进行预测,推测无梗五加叶中的萜类,皂苷类以及苯丙素类成分作为无梗五加叶的质量标志物参考,活性成分chiisanoside和chiisanogenin作为无梗五加叶潜在的质量标志物,以期为后续实验提供一定的理论支撑。利用网络药理学方法,通过文献搜集及中药系统药理学数据库与分析平台(HERB)中获得活性成分,Swiss Target Prediction数据库得到活性成分的潜在靶点,Gene Cards、OMIM数据库获取抗肿瘤相关靶点,并筛选出刺五加叶和无PI3K/Akt/mTOR抑制剂梗五加叶与肿瘤的交集靶点。将数据导入Cytoscape软件构建“活性成分-疾病-交集靶点网络图”,通过String数据库分析得出关键靶点蛋白,Metascape数据库进行富集分析并筛选得到GO条目和KEGG通路。发现刺五加叶和无梗五加叶的共有成分chiisanoside可能通过铁死亡通路抑制肿瘤细胞的生长,为后续实验研究提供一定参考。2.chiisanoside衍生物的制备从刺五加叶和无梗五加叶中分离得到chiisanoside,对其进行酸水解和碱水解得到苷元产物(GC)和酸醇产物(SC),以GC和SC为原料分别与1,3-二溴丙烷,1,4-二溴丁烷,1,5-二溴戊烷,1,6-二溴己烷,1,10-二溴癸烷在丙酮中加热回流,合成十种中间体GC1～GC5和SC1～SC5并对其进行酯化和取代反应最终设计合成17种的衍生物,运用波谱技术对其进行结构表征。3.chiisanoside衍生物体外抗肿瘤活性评价及分子对接验证评价了化合物2a～2e,3a～3d,4a～4e,5a～5c对人前列腺癌细胞(PC-3M)、人肺癌细胞(A549)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(Hep G2)、人胰腺癌细胞(PANC-1)的细胞毒性,实验发现:PC-3M细胞中,IC_(50)值较低的衍生物是5b和5a;A549细胞中,IC_(50)值较低的衍生物是5b;MCF-7细胞中,IC_(50)值较低的衍生物是5a和;Hep G2细胞中,IC_(50)值较低的衍生物是4b和4a;PANC-1细胞中,IC_(50)值较低的衍生物是5b和5a。将对多种肿瘤细胞均具有抑制增殖作用的衍生物5b和5c作为配体与铁死亡相关蛋白TFRC(PDB ID:2nsu)进行分子对接。一般认为,配体与受体对GDC-0973接的结合能小于0即说明配体和受体可以自发结合。结合能越低,结合的可能性越大,结果显示:5b和5c分别都与氨基酸残基ASP360和THR359形成3个氢键,结合能分别为-10.613k J/mol和-10.368k J/mol。

不消化性葡聚糖(Indigestible glucans,IGs)是一类典型的膳食纤维,来源广泛、结构复杂,已被证明具有降低餐后血糖、降低胆固醇、免疫调节、抗炎和抗肿瘤等丰富的生理活性功能。目前已有一些研究针对IGs的益生功效和对肠道微生物的调节作用进行了分析调查。然而,IGs的结构和性质对其在肠道酵解过程的变化、对肠道菌群结构的调节以及对肠道健康作用的影响尚不清晰。因此,本文以大麦β-葡聚糖(BG)、海带多糖(L)、酵母β-葡聚糖(BY)、茯苓多糖(PAC)、抗性淀粉(R)和聚葡萄糖(Lit)为研究对象,基于体外厌氧发酵模型,分析不同理化性质的IGs的酵解特性,同时对肠道菌群的变化进行研究,全面探究不同IGs与肠道菌群相互作用,解析IGs关键理化因子。此外,通过细胞培养技术,进一步探讨了IGs的肠道酵解液SCH772984生产商对肠道免疫调节的活性作用,探究主要活性成分,以期对IGs的肠道生理作用方式提供见解。主要研究内容与结论归纳如下:(1)利用体外厌氧发酵模型分析selleck不同理化性质的IG的酵解度、单寡糖释放量、p H变化、产气量和SCFAs产生等酵解特性。结果表明,酵解至48 h时,L几乎被完全酵解,而14%的BG、23%的BY和PAC以及35%的R和Lit未被酵解。相比于难溶或糖链结构复杂的PAC、R和Lit,溶解度更高、糖链结构更简单的BG和L的初始酵解速率更快、酵解结束时的酵解度更高、p H更低、产气量和SCFAs生成量更高。此外,BG和L在酵解过程中能够更快地释放单、寡糖,含量最高时分别为3.1±0.1、2.19±0.2 mmol/L,而在与L糖苷键连接方式相似的高粘度的BY和不溶性的PAC酵解过程中单糖积累更少,含量最高时分别为0.5±0.1和0.11±0 mmol/L。IGs酵解均产生了SCFAs,相比于其余IGs组,L产生了更多的丙酸,PAC产生了更多的丁酸。以上结果表明,所有IGs均能为肠道菌群所利用,但溶解度和糖苷键连接方式等理化性质对IGs的肠道酵解特性有重要影响,溶解度越大、糖链结构越简单的多糖在肠道中酵解速率越大,酵解度越高,p H、产气量和SCFAs含量等变化越大。(2)基于16S rRNA基因测序和荧光定量PCR技术分析不同理化性质non-primary infection的IGs对肠道菌群的影响。除难溶性的PAC外,IGs酵解24 h后普遍降低了肠道菌群的物种多样性。在菌群组成结构上,除L和Lit组较为相似外,其余各组间均存在显著性差异。在肠道菌总量上,除了具有复杂糖苷键结构的Lit外,IGs酵解均显著性地提高了肠道总菌的丰度,此外各IG至少显著性提高了一种肠道有益菌的丰度。相关性分析表明,SCFAs和乳酸等羧酸的大量产生与IGs酵解干预的肠道菌群密切相关。以上结果表明,IGs的酵解会大量富集肠道有益菌,且不同IGs酵解产生的羧酸种类和含量的差异与它所富集的肠道菌群组成有关。(3)通过细胞培养技术,分析IGs肠道菌发酵液的细胞免疫活性。结果表明,IGs的肠道菌发酵液普遍地增强了RAW 264.7巨噬细胞的免疫调节活性,其酵解过程的产物能够显著提高RAW 264.7巨噬细胞的增值率,促进NO的释放、ROS的产生,以及细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的分泌。多粘菌素B的处理结果表明,酵解液的细胞免疫调节作用主要来自于IGs酵解产物而不是来自肠道菌裂解的LPS。本研究的结果表明,不同IGs可有效地与肠道菌群互作,但溶解度、糖苷键连接类型和支链复杂度等理化性质对其肠道酵解过程中酵解速率、酵解度和代谢产物产生等酵解特性有重要影响。不同理化性质的IG酵解影响了肠道菌群组成结构的变化,不同程度地提高了肠道有益菌的丰度,从而决定了不同IG组羧酸产生的类型和含量。此外,RAW 264.7细胞实验表明,IGs肠道菌群酵解产物能够显著地提高细胞免疫调节活性。这些发现为揭示不同理化性质的IGs在肠道菌群作用下的肠道酵解特性和肠道功能作用的差异提供了科学依据,为IGs的功能性食品开发提供了理论参考。

葡萄果实的颜色是衡量其品质和成熟度的重要指标,花青素含量与组分是影响葡萄果实呈色的主要色素,温度和光照等环境因素对花青素的合成具有重要影响。本研究采用设施栽培下7个不同产期的成熟期‘夏黑’葡萄果实与一年两熟栽培模式下两季的青果期、膨大期、转色初期、转色末期和成熟期‘夏黑’葡萄果实为试材,比较不同产期的成熟期葡萄果实和不同发育时期葡萄果实的品质与花青素合成的差异,结合物候期内的温度、寻找更多光照等气象因素的变化,探讨设施内光照和温度对葡萄品质与花青素合成的影响。研究结果如下:(1)产期在冬季的葡萄可溶性固形物、糖、酸、类黄酮、花青素含量显著高于产期在夏季的葡萄,而其单果重、横纵径显著低于夏季葡萄。可溶性糖含量与平均温度呈极显著负相关,可溶性糖含量与昼夜温差呈极显著正相关,果皮色差值a*与光照强度、平均温度呈显著正相关。(2)利用高效液相色谱仪(HPLC)检测到葡萄果实中花色苷类型有三羟基花色苷(Dp、Pg、Mv)和二羟基花色苷(Cy、Pn)。不同产期成熟葡萄果实中花青素组分与含量存在季节特异性,冬季果中花青素含量显著高于夏季果,冬季果果皮三羟基花色苷(Dp、Pg、Mv)/二羟基花色苷(Cy、Pn)比例显著低于夏季果。昼夜温差与花青素含量及其组分呈显著正相关,平均温度与葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比例呈显著正相关。(3)葡萄果实花青素主要分布在果皮上,随着果实的发育花青素含量及其组分呈显著上升趋势,夏季葡萄果实中花青素的积累速率显著低于冬季果。转色初期至转色末期,夏季葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比值显著低于冬季果;成熟期,NSC125066说明书夏季葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比值显著高于冬季果。(4)基于转录组测序数据,结合基因表达趋势分析与加权基因共表达网络分析,筛选出与花青素合成相关的结构基因(PAL、CHS、F3’5’H、F3’H、UFTG)和调控基因(MYBA2、WRKY75、b HLH),并对这些候选基因的表达规律进行分析。在果实发育过程中,上游结构基因(PAL、C4H、CHS、CHI、F3H)的表达与葡萄果实中花青素积累模式相一致。下游结构基因F3’5’H在果皮中上调表达,在果肉中下调表达,而F3’H在果皮、果肉中均上调表达,两个结构基因在葡萄两个组织中表达模式的差异可能是葡萄果实花青素组分的组织特异性的原因。在果实发育过程,调控基因MYBA2、b physiological stress biomarkersHLH在果皮、果肉中均上调表达,而WRKY75在果皮中上调表达,在果肉中下调表达。通过结构基因与调控基因表达量相关性分析结果表明,UFTG与调控基因MYBA2、MYB90、WRKY75、WRKY22、WRKY24呈显著正相关,推测在果实发育过程中,转录因子MYBA2、WRKY75上调表达,促进下游结构基因UFTG协同上调表达,从而促进花青素的积累。(5)从候选基因中选出9个基因(6个结构基因、3个调控基因)在夏、冬季葡萄果实中进行q RT-PCR验证,结果表明:在果实发育过程中,F3’H、UFTG、ANS、CHS、MYBA2、WRKY75、b HLH在冬季葡萄果实中显著高于夏季果,而F3’5’H、DFR的表达量在冬季果中显著低于夏季果。夏果与冬果在F3’5’H、F3’H表达模式的差异,造成了花色苷组分的差异。

目的大麦茶由大麦的籽粒加工制成,是一种公认的健康食品。随着人们生活水平日益提高以及对代用茶研究的逐渐增多,大麦茶的饮用价值逐渐凸显。大麦茶具有防暑止渴、助消化、降血糖和缓解疲劳的作用,大麦茶以其独特的香气和有益的功效越来越受欢迎。焙烤温度是影响大麦茶风味和营养成分的重要因素。因此,本研究旨在通过运用顶空固相微萃取-气相-质谱联用(HSSPME-GC-MS)、电子鼻和电子舌技术,综合分析不同焙烤水平下大麦茶的挥发性风味成分和感官品质,同时对其营养和功能成分进行测定。为优质大麦茶焙烤水平的选择提供理论依据。方法采用不同的焙烤温度制备3种不同焙烤水平的大麦茶,分别为轻度、中度和重度焙烤大麦茶(LRBT、MRBT和HRBT)。采用理化检验的方法测定大麦茶中可溶性糖、氨基酸、蛋白质、多酚、β-葡聚糖和总黄酮的含量;利用HS-SPME-GC-MS和电子鼻对大麦茶中的挥发性特征成分进行分析比较;利用电子舌技术对大麦茶的口感进行评价。结果随着大麦茶焙烤水平的提高,可溶性糖和多酚含量增加,总游离氨基酸、蛋白质和β-葡聚糖含量降低,中度焙烤的大麦茶中总黄酮含量最高。HS-SPME-GC-MS分析从大麦茶中共检出93种挥发性化合物,其中,烷烃类35种、烯烃类7种、芳烃类6种、酯类18种、吡嗪类8种、醛类6种、醇类5种和其他类8种。电子鼻测试的主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)能够明显看出不同温度焙烤的大麦茶风味特征存在差异。电子舌测试对大麦茶的口感进行评价,可以看出3种大speech-language pathologist麦茶样品的味觉趋势基本相同,但苦味、苦味余味、鲜味等指标存在显著差异,重度焙烤大麦茶的苦味和苦味余味最高,而轻度焙烤大麦茶的苦味和苦味余味最低。鲜味由高到低依次为中度焙Pidnarulex分子量烤大麦茶、重度焙烤大麦Elexacaftor茶和轻度焙烤大麦茶。结论 HS-SPME-GC-MS分析可以看出,轻度和中度焙烤大麦茶的主要香气成分为烷烃类和芳烃类,重度焙烤大麦茶的主要香气成分为芳烃类和醛类。基于电子鼻数据的PCA和LDA分析能很好地区分不同大麦茶的香气特征;焙烤温度的升高会导致吡嗪和呋喃类化合物的大量形成,使大麦茶具有更丰富的花香、烘烤和坚果香气。但温度过高也会使挥发性成分含量降低,产生苦味和焦味。此外,根据电子舌的数据分析,中度焙烤大麦茶苦味适中,鲜味丰富。综合结果表明,中度焙烤大麦茶的风味最佳。本研究能够为大麦茶中的香气成分鉴定和大麦茶的感官品质评价提供一定的研究基础。

目的:通过检测早发型重度子痫前期患者可溶性fms样酪氨酸激酶1(sFlt-1)、妊娠相关血浆蛋白(PAPP-A)表达水endophytic microbiome平，探讨尼卡地平联合低分子肝素钙治疗作用机制。方法:选择2021年4月至2022年4月承德市妇幼保健院接收孕26～34周早发型重度子痫前期孕妇64例，且入选孕妇主动要求阴道分娩。按随机数字法分为研究组与对照组，各32例。对照组给予尼卡地平治疗，研究组给予尼卡地平结合低分子肝素钙治疗，采集治疗前、治疗1周时患者外周血，用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血清sFlt-1、胎盘生长因子(PLGF)、妊娠相关血浆蛋白；检测外周血血常规和肾功能等指标；记录孕妇平均分娩孕周时间。结果:治疗前，两组孕妇的sFlt-1、PLGF、PAPP-A、红细胞压积(PCV)和肌酐Adavosertib(Cr)、尿素氮(BUN)水平差异无统计学差异(P>0.05);与治疗前比较，两组孕妇治疗后血液sFlt-1VE-822体内、PCV和Cr、BUN水平降低，PLGF、PAPP-A上升，有统计学差异(P<0.05);与对照组比较，研究组sFlt-1、PCV与Cr、BUN水平降低，PLGF、PAPP-A水平升高，有统计学差异(P<0.05);研究组平均分娩孕周时间显著大于对照组，有统计学差异(P<0.05)。结论:尼卡地平联合低分子肝素钙，有助于胎盘功能恢复，改善肾功能，延缓病情进展，可优化妊娠指标，延长孕周，有效治疗早发型重度子痫前期患者。

目的 研究N6-甲基腺苷(m6A)修饰在中晚期头颈部鳞状细胞癌(HNSCCimmunoaffinity clean-up)的作用和基因相关通路，为头颈部HNSCC患者的个体化精准治疗提出新的观点及研究参考。方法 选取3对临床中晚期HNSCC患者的癌及其癌旁组织(6个样本)进行测序，从癌和癌旁组织的转录组、m6A相关差异基因中筛选出两者共同的差异基因，通过基因本体(GO)分析、pathway分析及蛋白相互作用(PPI)分析，找出其中的枢纽(hub)基因，随后对网络中的基因进行基因集变异分析(GSVA),从而得到m6A修饰影响的基因及通路。结果 从癌与癌旁组织的差异基因中筛选出96个转录组m6A相关的上调基因、159个m6A相关下调基因；信号通路分析发现PPAR通路、免疫相关通路下调，代谢通路上调；构建PPI后发现，CDK1呈现上调趋势，而DCN及ARG2均呈现MDV3100浓度下调趋势；GSVA分析发现PI3K/AKT信号通路在癌组织中上调；PPI中的hub基因共表达分析发现AGR2和CDK1在m6A调控下，与铁死亡相关基因联系很密切。结论 m6A修饰与FOXA1、RPL8、DNC、CDK1、ApoE、POSTN、YWHAZ、MMP13等铁死亡相关基因紧密相关，m6A修饰可能通BLZ945过铁死亡相关基因影响免疫、代谢相关通路，从而在中晚期HNSCC中起重要作用。

目的:通过免疫组化检测溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7member11,SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)在结直肠癌组织(colorectal cancer,CRC)、高级别上皮内瘤变(high-grade intraepithelial neoplasia,HGIN)、低级别上皮内瘤Preclinical pathology变(low-grade intraepithelial neoplasia,LGIN)获悉更多及癌旁组织中的表达情况,分析SLC7A11、GPX4与CRC临床病理特征之间的关系,以及SLC7A11、GPX4和P53三者之间的相关性,从而探讨SLC7A11、GPX4在结直肠癌发生、进展中的作用。方法:收集2021年3月-2022年9月河北医科大学第一医院手术切除的结直肠标本188例,包括CRC标本123例,HGIN32例,LGIN标本33例,选取距肿物超过5cm的癌旁组织30例作为对照组。搜集患者年龄、性别、临床分期、肿瘤标志物等临床信息以及肿瘤大小、分化程度、淋巴结转移、脉管癌栓、神经侵犯等组织病理信息。所有标本采用免疫组织化学法观察SLC7A11、GPX4和P53的表达情况,数据进行χ~2检验、Fisher确切概率法、受试者工作特性曲线统计分析。结果:1.SLC7A11在癌旁组织、LGIN、HGIN、CRC中的阳性表达率分别为20.0%(6mTOR抑制剂/30)、24.2%(8/33)、56.2%(18/32)、61.0%(75/123),差异具有统计学意义(χ~2=25.920,P<0.001)。SLC7A11在CRC中阳性表达率均高于LGIN、癌旁组织,差异均具有统计学意义(χ~2=14.101,P<0.001;χ~2=16.254,P<0.001);SLC7A11在HGIN组的阳性表达率高于癌旁组织,差异具有统计学意义(χ~2=8.576,P=0.003)。SLC7A11阳性表达率在CRC与HGIN组,癌旁组织与LGIN组以及HGIN与LGIN组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。2.GPX4在癌旁组织、LGIN、HGIN、CRC中的阳性表达率分别为20.0%(6/30)、39.4%(13/33)、56.2%(18/32)、66.7%(82/123),差异具有统计学意义(χ~2=24.826,P<0.001)。GPX4在CRC中的阳性表达率均高于LGIN、癌旁组织,差异均具有统计学意义(χ~2=8.127,P=0.004;χ~2=21.495,P<0.001);GPX4在HGIN的阳性表达率高于癌旁组织,差异具有统计学意义(χ~2=8.576,P=0.003)。GPX4阳性表达率在CRC与HGIN组,癌旁组织与LGIN组以及HGIN与LGIN组,差异均无统计学意义(P>0.05)。3.ROC曲线提示,当SLC7A11染色分值的分界值<3.5或GPX4染色分值的分界值<7时,SLC7A11和GPX4对区分结直肠良恶性病变有一定诊断价值(AUC=0.662,P<0.001;AUC=0.680,P<0.001)。4.在CRC组织中SLC7A11的阳性表达与淋巴结转移、TNM分期相关(P=0.042,P=0.042),与患者的年龄、性别、肿物大小、部位、浸润深度、分化程度、远处转移、神经侵犯、脉管癌栓、微卫星稳定、CEA、CA199是否升高均无关(P>0.05)。5.在CRC组织中发生淋巴结转移者的GPX4阳性表达率高于淋巴结未转移者(P=0.026);GPX4的表达与患者的年龄、性别、肿物大小、部位、浸润深度、TNM分期、分化程度、远处转移、神经侵犯、脉管癌栓、微卫星稳定状态、CEA、CA199是否升高均无关(P>0.05)。6.在CRC组织中SLC7A11、GPX4二者表达之间以及二者与P53表达之间均无相关性(SLC7A11与GPX4:χ2=0.154,P=0.695;SLC7A11与P53:χ2=2.190,P=0.139;GPX4与P53:χ2=0.338,P=0.561)。结论:1.SLC7A11、GPX4的阳性表达率从癌旁组织、LGIN、HGIN至CRC逐渐增高。SLC7A11和GPX4对CRC有一定诊断价值,对区分结直肠良恶性病变具有一定意义。2.SLC7A11在CRC组织中异常高表达,并且与淋巴结转移、TNM分期有关,提示其可能在CRC的发生发展、侵袭转移过程中发挥作用;3.GPX4在CRC组织中异常高表达,并且与淋巴结转移有关,提示其可能在CRC的发生发展及转移过程中发挥作用。4.SLC7A11、GPX4与P53三者在CRC组织中的表达未发现相关性,三者在CRC中发挥作用的具体机制尚需进一步研究。5.SLC7A11和GPX4可能成为CRC潜在的治疗靶点。

癌症是人类健康面临的最大威胁之一,手术、化疗和放疗是目前最常规的治疗方法。这些治疗方法副作用较多,难以达到理想的治疗效果。人们一直在寻找有效且侵入性较小的癌症治疗方法。光热治疗是通过近红外光(NIR)辐照激活光热治疗剂,光能被转换为热能,具有无创性、高可控性和高精准度等优点。然而单一的光热治疗有其局限性,随着纳米技术的发展,将光热治疗与纳米药物载体结合的光热联合化疗已成为当前的研究热点。此外,光热、光动力、化学治疗联合以及光热、化学、化学动力学联合治疗的研究也较为广泛。金纳米棒(AuNRs)具有形貌可控、光学性质优异和易于功能化等优点,在肿瘤治疗和成像等领域得到了广泛应用。但因其不稳定、暗毒性大、载药量有限、光热效应有待增强,需要在其表面修饰配体。在药物载体中,介孔聚多巴胺(m PDA)具有制备方法简单、生物相容性好、粘附性强、载药量高、对pH敏感等特点,被广泛用于药物输运的载体。将二者有机结合不仅提高了金纳米材料的稳定性,而且制备的复合材料兼具聚合物和纳米金的优点,在癌症治疗方面具有更大的应用前景。为此,本论文主要开展了以下三部分工作:(1)pH/NIR响应性AuNRs@m PDA纳米载体的制备及光热/化疗性能通过种子生长法和软模板法制备了核壳型纳米药物载体。该载体以AuNRs为内核,以m PDA为外壳,负载化疗药物盐酸阿霉素后,以pH响应性聚乙烯亚胺(PEI)封堵药物分子。由于内核AuNRs和外壳m PDA均具有光热转换性能,随后考察了不同厚度多巴胺层对载体光热性能的影响。AuNRs@m PDA@PEI纳米药物载体的光热转化效率达到了55.7%。此外,该载体表现出pH、NIR响应性药物释放行为。细胞毒性试验表明载体具有较低的细胞毒性,载药后的载体对癌细胞具有光热和化学联合治疗性能。(2)pH/NIR/温度响应性AuNRs@ZnO@m PDA的制备及Pexidartinib核磁光热/光动力/化疗协同效应通过一种简单的方法制备AuNRs@ZnO@m PDA三层复合结构,构建了集热疗、光动力治疗及化疗于一体的多功能癌症治疗平台。AuNRs核心赋予载体光热性能;接着利用水热法在其表面包覆一层ZnO后,赋予载体光动力性能;随后通过软模板法在AuNRs@ZnO表面包覆m PDA;最后,将化疗药物和相变材料1-十四醇封装在纳米载体的介孔结构中。在808 nm激光照射下,由于温度升高导致1-十四醇的熔融,该纳米载体表现出pH、NIR和温度触发的药物释放行为。细胞毒性实验表明,负载化疗药物后的载药体系具有良好的光热、光动力和化疗协同治疗效果。(3)pH/NIR/GSH响应性CAuNRs@m PDA@Mn O_2的制备及光热/化疗/化学动力学联合治疗金-银双金属纳米立方体通过氯金酸刻蚀形成中空笼状金纳米棒(CAuNRs)。以其为核心,通过多巴胺在碱性环境下自聚合形成一层m PDA,通过静电相互作用在m PDA层组装二氧化锰(Mn O_2)。CAuNRs兼具光热和载药性能,m PDA作为壳层,同时充当光热剂和药物载体Navitoclax小鼠。Mn O_2在酸性环境和高谷胱甘肽(GSH)浓度下分解成Mn~(2+),Mn~(2+)可以作为类芬顿试剂触发类芬顿反应产生高毒性的羟基自由基。在808 nm激光照射下,纳米Medical toxicology载体表现出较高的光热转化效率(57.0%);且该载药体系药物释放具有pH、GSH和NIR刺激性响应特性。此外,该载体下实现了对癌细胞的光热、化疗和化学动力学协同治疗效应。激光共聚焦和流式细胞术分析测试结果表明该载体表现出显著的细胞成像能力。

实现高灵敏度的癌症标志物检测和开发智能的特异性给药系统是癌症诊断治疗的两大主题。在检测方面,micro RNA(mi RNA)作为一种重要的癌症诊断生物标志物,其在各类细胞的基因表达过程中具有重要的调节作用,因而实现其高灵敏度和选择性检测对于肿瘤等相关疾病早期诊断和预后具有重要意义。然而,由于mi RNA片段的小尺IDN-6556核磁寸、低表达、易降解、高序列同源性等特点,使用常规方法实现mi RNA的高灵敏检测面Laduviglusib试剂临着许多挑战。而在药物治疗方面,常规的给药策略药物有效载荷能力有限,无法在复杂的细胞环境中实现特异性靶向和现场主动药物释放,治疗效果不足。因而寻求一种可实现定制治疗功能、高效药物负载、特定肿瘤识别、可控药物释放,在提高治疗效果的同时将其对正常组织的损害降到最低的智能给药系统开发仍是一大挑战。近年来,随着纳米材料和核酸纳米技术的发展,基于核酸的生物传感器和药物输送系统已成为越来越重要的新兴策略。本论文以DNA分子作为构建模块,将纳米材料与信号扩增反应和新兴检测技术相结合以实现mi RNA灵敏检测和智能给药系统开发,并希望为基于核酸纳米结构自组装的生物传感检测和药物递送治疗等领域提供新的设计思路和策略。本研究主要包括以下两个部分:(1)构筑基于金纳米粒子的DNA纳米水凝胶用于特异性靶向癌细胞和ATP响应性解组装在该部分工作中,首先设计了一种通用的基于金纳米颗粒(Au NPs)的DNA纳米水凝胶,其主要以杂交链式反应(HCR)产物为凝胶网络框架,si RNA为交联链,通过DNA自组装形成核酸交联网状结构并连接到Au NPs载体上。在该结构中HCR可以提高si RNA的负载率,si RNA则可协助形成交联结构提高纳米凝胶的稳定性。在此基础上,开发了一种具有定制治疗功能、特异性靶向识别和可控药物释放的癌细胞给药系统,其可通过DNA设计包覆三种不同的治疗组分:金纳米棒(Au NRs)、si RNA和化疗药物(Dox),三者可在未来实现光热、免疫和化学协同治疗的目的;引入双适配体(AS1411和anti-VEGF)可协同提高Au NRs@DNA纳米水凝胶的特定靶向和内吞作用;凝胶框架中的ATP适配体可通过对癌细胞内ATP的特异性结合从而响应性触发DNA纳米水凝胶的解组装并实现可控释放凝胶内药物分子的目的。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、琼脂糖凝胶电泳(AGE)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、Zeta电位、动态光散射(DLS)和荧光光谱(FL)等多种表征手段成功证实了Au@DNA纳米水凝胶的形成和ATP响应解组装。最后,通过荧光显微镜验证了Au NRs@DNA纳米水凝胶可以通过双适配体介导的内吞作用进入癌细胞并成功实现可控释放。(2)构建基于多层“核卫星”纳米结构的表面增强拉曼散射生物传感平台用于癌症标志物Let-7a的检测在该部分工作中,首先合成了组装“核卫星”纳米结构所需的两种不同尺寸的金纳米颗粒:45 nm core-Au NPs和16 nm satellite-Au NPs。然后将两种Au NPsurface biomarkers由靶标链Let-7a触发首先通过普通的DNA杂交反应自组装形成单层“核卫星”纳米结构。更进一步,通过HCR反应可在45 nm core-Au NPs表面形成大量可连接16 nm satellite-Au NPs的连续位点,进而形成多层“核卫星”纳米组装结构,并通过TEM、UV-Vis等进行表征得以证实。另外,由于多层“核卫星”结构具有相较于单层更多的“热点”,因而附着在卫星纳米粒子上的拉曼报告分子(DTNB)其SERS信号增强更明显。结果表明,随着Let-7a浓度的增加,DTNB的SERS特征峰(1334cm~(-1))强度逐渐增强,二者在0.1-1000 n M浓度区间下存在线性关系,检测限达到4 p M。而在相同靶标浓度下,单层“核卫星”引发的SERS信号要明显弱于多层“核卫星”,证实了多层“核卫星”组装的优势。我们发现多层“核卫星”纳米结构溶液相和基底相UV-Vis特征峰强度均与靶标链浓度存在一定的线性关系,因而可作为SERS以外的辅助检测手段。最后实验结果证实该多层“核卫星”生物传感器具有良好的靶标选择性和在实际血清样品中的检测能力。

近年来,声称自己皮肤敏感的人群比例越来越高,主要表现为皮肤刺痛感、灼热感、痒感,这些症状的生理机制与皮肤屏障受损、皮肤神经感受异常、皮肤炎症有关。诱发敏感肌的因素很多,例如年龄、内分泌、气候、化妆品成分等等。其中,最常与皮肤接触的化学物质——表面活性剂对皮肤的刺激作用受到广泛关注和证实。因此,开发温和不刺激的表面活性剂原料是一种缓解敏感肌问题的解决方案。非致病酵母菌代谢得到的槐糖脂(SL)具有绿色温和、表面活性良好、独特生物活性等特质,可作为缓解敏感肌的一种天然原料,在个人护理及清洁领域具有很大潜力。然而,槐糖脂在国内大规模工业生产应用的实例很少,已被报道的提纯工艺较为复杂繁琐;关于槐糖脂生物活性的研究支撑数据相当少,需要进一步的机理探究。因此,本文研究了槐糖脂的提纯工艺优化及其针对敏感肌的抗炎舒缓功效,具体研究内容与结论如下:1.采用水洗法提纯发酵得到的SL,经过单因素筛选、正交优化后的水洗法提纯工艺为45℃下,p H为4,洗涤水添加量为1倍产物体积,水洗次数为3次。在此最优组合条件下,发酵液的蛋白脱除率为55.37%,糖脂损失率为9.90%。通过液质联用分析产物的组成结构,结果显示自制SL中酸型和内酯型的构型比例约为24:76,其中分子量为688的双乙酰化内酯型SL为产物的最主要成分。体外玉米醇溶蛋白实验及血红细胞溶血测试显示自制SL的超温和性,几乎不与蛋白及细胞膜发生反应;透明质酸酶抑制实验的结果表明SL具备抗炎舒敏的潜力。2.建立LPS诱导的小鼠巨噬细胞体外炎症模AZD6738型,在MTT细胞活力测试基础上,探究了SL抗炎的生物活性。结PS-341浓度果显示SL能够显著减少LPS诱导的炎症因子NO、IL-6、TNF-α的过度分泌,下调细胞内ROS、钙离子水平,降低i NOS、COX-2 m RNA的过度表达。同时,不同浓度的SL单独刺激细胞不会诱导细胞分泌额外的促炎因子,说明SL具有良好的抗炎活性。3.为了解释SL抗炎活性的具体机制,考察了SL对炎症反应中的关键转录因子之一NF-κB的调控作用。细胞免疫荧光染色实验的结果显示SL预处理可明显抑制LPS诱导的NF-κB核转录。此外,采用Western blotting法检测了SL对转录过程中p65和IκBα蛋白表达及磷酸化比例,结果显示不同浓度的SL预处理均能够抑制炎症引起的p65和IκBα的磷酸化过表达,降低磷酸化比例,说明在LPS诱导的体外炎症模型中,SL可以抑制炎症相关NF-κB通路的激活。分子对接辅助预测的结果表明,SL的作用靶点可能是Toll样受体复合物以及膜内激酶,从而阻止炎症信号的进一步传递。4.建立组胺诱导的体内小鼠瘙痒模型及体外角质细胞钙内流模型,在MTT细胞活力测试基础上,探究了SL舒缓皮肤瘙痒的生物活性。皮肤瘙痒刺激物组胺能够诱发小鼠的抓挠行为,行为学结果显示,SL对组胺引起的小鼠抓挠行为有抑制作用。小鼠抓挠部位皮肤的H&E染色图显示SL可以缓解皮肤瘙痒加剧后的屏障受损及炎症。利用荧光酶标仪、荧光显微镜,考察了SL对组胺诱导的Ha Ca T细胞钙内流的影响,结果表明不同浓度的SL预处理后,组胺诱导的钙内流被显著抑制。5.为了研究SL舒缓瘙痒的分子机制,首先利用钙的荧光标记,考察了在组胺刺激时SL与组胺H1或H4受体之间是否存在相互作用,结果表明SL可以通过与组胺H1、H4受体发生作用,抑制下游信号传导。此外,RT-PCR的结果显示,不同浓度的SL能够分别显著抑制组胺受体激活导致的PLCγ1、IP3R、PKCα信号分子基因的过度表达in vivo pathology。为了进一步探讨SL抑制钙内流的机制,研究了SL是否可以调控下游阳离子通道TRPV1的激活,结果显示SL能够下调TRPV1激活剂辣椒素诱导的钙内流。免疫荧光标记结果表明SL能够抑制辣椒素或组胺导致的TRPV1过度荧光表达,具有调节TRPV1通道活性的能力,分子对接预测结果表明SL可能通过相互作用的方式抑制刺激物激活TRPV1。