發(fā)布時間：2018-04-03 06:18

  本文選題：透皮多肽　切入點：表皮生長因子　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：皮膚為全身給藥提供了方便的界面,然而由于角質(zhì)層形成的皮膚屏障,絕大部分蛋白質(zhì)類親水性藥物分子通常很難透過皮膚。生物來源的多肽,比如TD1和SPACE,已經(jīng)被證明能夠通過局部混合給藥方式促進多種生物大分子經(jīng)皮滲透,但目前多肽增強大分子藥物透皮機理尚未完全清楚。本研究中,我們進一步拓展了多肽的應(yīng)用并研究了多肽促透機制。本文工作對研發(fā)新型透皮肽以提高蛋白類藥物經(jīng)皮給藥效率具有重要的理論和應(yīng)用意義。 首先,我們基于TD1設(shè)計了一個新的透皮藥物,即人表皮生長因子(hEGF)與透皮肽TD1的融合蛋白：TD1-hEGF。研究表明TD1-hEGF不僅具有和天然hEGF相同的生物學(xué)活性,還擁有相當(dāng)強的透皮能力,并且比TD1和hEGF混合透皮給藥效率更高。將TD1-hEGF聯(lián)合抗菌藥物用于治療念珠菌性陰道炎,不僅可以有效提高抗菌藥的治療效果,同時還能有效修復(fù)陰道外層粘膜。 其次,我們發(fā)現(xiàn)了TD1-hEGF的促透過程具有能量依賴性。研究結(jié)果顯示,TD1-hEGF的透皮活性會被能量抑制劑和溫度所降低,而三磷酸腺苷(ATP)能更有效促進TD1-hEGF的透皮,并表現(xiàn)濃度依賴性。這種能量依賴性在人類皮膚上也得到了驗證。此外,我們還建立了一個簡單的數(shù)學(xué)模型模擬了TD1參與的hEGF透皮運輸過程。 第三,我們發(fā)現(xiàn)了鈉鉀ATP酶β亞基(ATP1B1)在TD1介導(dǎo)的藥物透皮過程中具有重要作用。通過酵母雙雜交系統(tǒng)和免疫共沉淀實驗,我們篩選并確認了在酵母和哺乳動物細胞中ATP1B1的C端和TD1具有特異的親和能力。研究顯示TD1和ATP1B1的相互作用不僅影響了ATP1B1的表達,同時還影響了其在細胞中的定位。這種相互作用會被外源競爭物或ATP1B1抑制劑所抵抗,從而減弱大分子藥物的透皮。 最后,我們研究了將SPACE和hEGF的融合蛋白用于攜帶siRNA經(jīng)皮靶向誘導(dǎo)皮膚黑色素瘤細胞凋亡。通過體外實驗已證明SPACE-hEGF具有透皮和穿細胞功能,還能夠通過hEGF高效靶向到EGFR過表達的黑色素瘤細胞上,SPACE-hEGF裝載了GAPDH和c-Myc siRNA后有效降低了相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平,并誘導(dǎo)了黑色素細胞凋亡的產(chǎn)生。
[Abstract]:Skin provides a convenient interface for systemic drug delivery. However, because of the skin barrier formed by the cuticle, it is usually difficult for most protein hydrophilic drug molecules to penetrate the skin.Biologically derived peptides, such as TD1 and spa, have been shown to be able to promote the transdermal permeation of many biological macromolecules through local administration. However, the mechanism of polypeptides enhancing the transdermal penetration of macromolecular drugs has not been fully understood.In this study, we further expanded the application of polypeptides and studied the mechanism of polypeptide penetration.This work has important theoretical and practical significance for the development of new transdermal peptides to improve the transdermal delivery efficiency of protein drugs.Firstly, we designed a new transdermal drug based on TD1, the fusion protein of human epidermal growth factor hEGFand transdermal peptide TD1: TD1-hEGF.The results showed that TD1-hEGF not only had the same biological activity as natural hEGF, but also had strong transdermal ability, and had higher transdermal delivery efficiency than TD1 and hEGF.The use of TD1-hEGF combined with antibiotics in the treatment of Candida vaginitis can not only effectively improve the therapeutic effect of antibiotics, but also effectively repair the outer mucosa of vagina.Secondly, we found that the permeation process of TD1-hEGF is energy dependent.The results showed that the transdermal activity of TD1-hEGF was decreased by energy inhibitor and temperature, while adenosine triphosphate (ATP) was more effective in promoting the transdermal permeability of TD1-hEGF in a concentration-dependent manner.This energy dependence has also been demonstrated in human skin.In addition, a simple mathematical model is established to simulate the hEGF transdermal transport process in which TD1 is involved.Thirdly, we found that ATP-1B1 of sodium and potassium ATP enzyme 尾 subunit plays an important role in TD1 mediated drug transdermal process.By yeast two-hybrid system and co-immunoprecipitation, we have screened and confirmed the specific affinity between C-terminal and TD1 of ATP1B1 in yeast and mammalian cells.The results showed that the interaction of TD1 and ATP1B1 not only affected the expression of ATP1B1, but also affected its localization in cells.This interaction is resisted by exogenous competition or ATP1B1 inhibitors, which weakens the transdermal penetration of macromolecular drugs.Finally, we studied the application of SPACE and hEGF fusion protein to induce apoptosis of skin melanoma cells by transcutaneous targeting with siRNA.It has been proved by in vitro experiments that SPACE-hEGF has transdermal and transdermal functions, and can efficiently target to EGFR over-expressed melanoma cells by hEGF. SPACE-hEGF can effectively reduce the transcription level of related genes by loading GAPDH and c-Myc siRNA into melanoma cells.The apoptosis of melanocytes was induced.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R943

【共引文獻】

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本文編號：1703971