开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、课题背景
1.1溶酶体pH与疾病的关系
细胞溶酶体是一种酸性细胞器,其在细胞吸收降解分子量较大的物质的过程中起到了重要的作用。溶酶体的正常pH范围在4.5-5.5之间,有内吞、分泌等作用,是维持细胞动态平衡的重要场所。溶酶体pH的改变可能会影响到其自身的功能,进而影响到细胞的生命周期。据了解,溶酶体pH与诸多疾病有内在的联系,包括我们熟知的脂类存储功能障碍,粘脂贮积病,甚至是热休克和癌症。
1.2质子海绵效应
质子海绵效应指的是当溶酶体内的pH下降时,溶酶体够大量捕获质子,并引起Cl-和水分子内流,导致溶酶体渗透性肿胀,最后溶酶体破裂从而将内吞的DNA释放到细胞质。药物的靶点多位于细胞中,而药物被细胞摄取后,首先会进入溶酶体中,这就有可能受到溶酶体中的酸或者酶破坏。药物或者载体进入细胞后,只有从溶酶体中逃逸,不被溶酶体内的酸性环境和多种酶所破坏才能发挥生物效应。因此,设计能够协助药物从溶酶体中逃逸的载体,对于更好地发挥药效起到了重要的作用。
1.3 pH响应型胶束
目前, 纳米载体主要通过以下两种机制实现药物的溶酶体逃逸功能:增加溶酶体渗透压使溶酶体胀破,或者采用具有膜融合作用的成分破坏溶酶体的膜结构[1]。课题组前期合成了一种可以吸收质子的嵌段聚合物,由PEG亲水端与含胺基结构的疏水端组成,在中性溶液中自组装为胶束形态,遇到酸性环境可以吸收质子,从而缓冲体系的pH值,其可以通过增加溶酶体渗透压的这种机制使溶酶体涨破。这种可以吸收质子的嵌段聚合物在酸性条件下可以吸收大量氢离子,这样不仅可以使药物免受酸性环境的破坏,还可以导致氯离子内流,从而引起溶酶体内渗透压迅速升高,使溶酶体破裂,成功协助药物从溶酶体中逃逸。
二、拟研究胶束物理性质
本课题拟对胶束的物理性质进行表征,包括尺寸、形态,以及对pH的缓冲能力。为后续调控溶酶体酸化的研究打下实验基础。
