[00332647]基于蛋白组学和纳米技术的黄芩苷眼部给药系统创新研究

立项依据：据世界卫生组织的调查,世界已有1亿多人口面临着失明的危机,而白内障是其主要致病原因。现代药理学研究表明,白内障的发病机制主要是由各种途径产生的活性氧自由基,通过氧化磷脂破坏细胞的膜结构,失活细胞内的功能蛋白,损伤DNA,扰乱水晶体细胞的渗透压平衡,最终导致晶体透明度的降低。晶状体是体内蛋白质含量最高的组织,对晶状体蛋白质的研究,有助于阐明晶状体正常生理及某些晶状体疾病的发病机制。晶状体纤维中90%的蛋白质由晶状体结构蛋白（α-,β-,γ-晶状体蛋白）组成,晶状体的透明性主要由这些结构蛋白的性质决定。 黄芩,是清热解毒药的代表,黄芩苷是其主要成份之一,能够抑制诱导型一氧化氮合成酶（iNOS）的表达,具有抗氧化、清除自由基的作用等。研究表明,黄芩苷具有治疗和预防白内障的作用,其作用机制可能是黄芩苷能够清除谷胱甘肽过氧化物酶,提高谷胱甘肽还原酶的活性,从而发挥抗氧化的能力。 由于眼组织的特殊性,黄芩苷溶解度较低（疏水性强）,在角膜内外不能形成一定的药物浓度梯度,角膜透过率不高,难以达到用药剂量的要求。通过新型壳聚糖水溶性衍生物低分子量壳聚糖包裹PLGA纳米粒,使其带有正电,与眼角膜外表面带有负电的脂多糖的静电作用,延长纳米粒在眼部的停留时间,增加药物的角膜透过量,提高生物利用度,制成适合药物眼部给药的制剂。 本课题拟将采用低分子量壳聚糖修饰载黄芩苷PLGA纳米粒,构建新型眼部传递系统,旨在提高药物在眼部的生物利用度,延长其滞留性,并具有极低的毒副作用;运用蛋白质组学,明确其抗白内障作用靶蛋白,阐明其抗白内障的作用机制;在细胞水平上,评价该药物传递系统的毒副作用;期望通过本课题研究,将中药制剂与分子生物学交叉运用,将该给药系统运用到中药防治白内障的治疗,推动中药新药的开发。 创新点： 1)本研究从角膜的特殊构成出发,通过选用引入PEG的PLGA即mPEG-PLGA为载体材料,改善PLGA的亲水亲油特性,在不改变角膜生理结构的前提下,制备得到具较好透角膜特性的眼用纳米粒。 2) 首次将低分子量壳聚糖（LCH）与mPEG-PLGA纳米粒相结合用于眼部给药系统,利用低分子量壳聚糖的生物黏附作用和促渗作用来增强mPEG-PLGA纳米粒的透角膜作用,同时LCH修饰还能改善纳米粒易于受泪液清除的问题,使纳米粒发挥其缓释/长效作用。 3) 首次研究LCH修饰的mPEG-PLGA纳米粒的角膜上皮细胞、晶状体上皮细胞两种细胞的细胞毒性及细胞摄取机制。 4)运用蛋白质组学的研究方法和技术,推断出黄芩苷通过下调αA-Crystallin,αB-Crystallin,βA4-Crystallin,βB3-Crystallin,γB-Crystallin,γF-Crystallin,氢化γE-Crystallin,微管蛋白β-5链,波形蛋白,丝氨酸-tRNA酶,双功能嘌呤生物合成蛋白PURH,苹果酸脱氢酶等晶状体蛋白;上调βA3-Crystallin,βB1-Crystallin,γD-Crystallin,热休克蛋白β-1,念珠状纤维结构蛋白2,单加氧酶激活蛋白,3-谷氧还原蛋白;黄芩苷主要通过调控α、β、γ晶状体亚型蛋白（αA-Crystallin,αB-Crystallin,βA3-Crystallin,βB1-Crystallin,βA4-Crystallin,βB3-Crystallin,γB-Crystallin,γF-Crystallin,γD-Crystallin）等晶状体蛋白发挥治疗白内障的作用。 主要成果： 本课题共发表SCI论文4篇,中文核心期刊3篇;申请专利3项（其中授权专利2项）;培养博士研究生2名,硕士研究生5名。