桔梗皂苷D为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyh682020
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目的:传染性疾病是世界范围内严重威胁人类健康的重大疾病,接种疫苗是预防传染性疾病的有效方法。蛋白疫苗安全性良好,但免疫原性较差,需要合用佐剂提高其免疫效果。桔梗皂苷D(PlatycodinD,PD)佐剂活性强,但有一定程度的溶血性和其他毒性。本研究选择鸡卵清白蛋白(Ovalbumin,OVA)为模型蛋白疫苗,制备包载PD和OVA的脂质体,以提高树突状细胞(Dendritic cell,DC)对OVA的摄取程度,并且降低PD的毒性。DC的摄取和提呈是蛋白疫苗发挥免疫作用的关键步骤。皮肤中DC的种类和数量都远远超过皮下和肌肉组织,是蛋白疫苗递送的理想场所。将载PD和OVA脂质体包载在可溶性微针中递送到皮肤内可能进一步提高蛋白疫苗的免疫效果。本研究构建以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统可能提高蛋白疫苗的有效性和安全性。  方法:首先制备载PD和OVA的脂质体,对其进行表征和体外评价。分别建立PD和OVA体外含量测定方法。以粒径和多分散系数为指标,对载PD和OVA脂质体的制备方法和处方进行优化。以外观形态,粒径,多分散系数,zeta电位,PD和OVA的包封率等为指标对载PD和OVA脂质体进行表征。以体外培养的小鼠骨髓来源树突状细胞(Bone marrow dendritic cell, BMDC)对OVA的摄取程度、家兔红细胞的溶血程度和MTT细胞毒性实验为指标对载PD和OVA脂质体提高蛋白疫苗的有效性和安全性的能力进行初步评价。以冻干粉末的外观和再分散性能等为指标对载PD和OVA脂质体的冻干工艺进行优化。  将载PD和OVA脂质体冻干粉末包载在以聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)为材料的可溶性微针中,构建以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统。采用定性和定量方法对制备微针过程中OVA的稳定性进行考察;采用台盼蓝染色,HE染色和小动物活体成像等方法评价所构建的新型蛋白疫苗微针递送系统能否穿透角质层,并将OVA有效递送到皮肤中。  采用以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统对小鼠进行免疫,以小鼠血清中OVA特异性的IgG水平和小鼠脾脏和胸腺指数为指标评价该递送系统的免疫效果;以小鼠血清中OVA特异性的IgG1和IgG2b浓度的比例为指标考察PD的佐剂类型;观察受免疫小鼠的主要脏器的病理切片,初步评价以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统的安全性。以家兔为模型动物考察以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统的皮肤刺激性。  结果:载PD和OVA脂质体的外观形态为圆球形或椭圆形,平均粒径为135.8nm,zeta电位为45.7 mV,多分散系数(PDI)为0.137,OVA和PD的包封率分别为47.59±1.95%和58.98±4.01%。与OVA溶液相比,将OVA包载在脂质体中,体外培养小鼠BMDC对OVA的摄取率明显提高;PD溶液对家兔红细胞悬液具有明显的溶血性,对BMDC有强烈的细胞毒性,将PD包载在脂质体中可明显降低其溶血性和细胞毒性。以5%的蔗糖为冻干保护剂所制备的载PD和OVA脂质体的冻干粉末的外观和再分散性最佳。  将载PD和OVA的脂质体冻干粉末包载在可溶性微针中构建以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统。定性(SDS-PAGE法)和定量(BCA法)分析结果表明在制备微针的过程中OVA的稳定性良好。台盼蓝染色和HE染色实验结果均表明所制备的微针可以有效穿透大鼠皮肤;透射电镜观察发现所制备的微针在刺入在体大鼠皮肤3分钟之内即可完全溶解;小动物活性成像实验结果表明,将OVA包载在本研究所制备的可溶性微针中,可有效将其递送到皮肤内;将OVA溶液涂抹在裸鼠皮肤表面,OVA无法进入皮肤之中。  将OVA溶液,载PD和OVA脂质体皮下注射或采用载PD和OVA脂质体微针对ICR小鼠进行免疫。与OVA溶液皮下注射相比,载PD和OVA脂质体皮下注射或采用载PD和OVA脂质体微针免疫后小鼠血清中IgG、IgG1和IgG2b水平均有提升(p<0.05);与载PD和OVA脂质体皮下注射相比,采用载PD和OVA脂质体微针免疫后小鼠血清中IgG、IgG1和IgG2b水平升高更为明显(p<0.05)。与OVA单独使用相比,加入PD作为佐剂小鼠血清中IgG2b和IgG1的比值明显升高(p<0.05)。因此PD不仅可以用作预防性疫苗的佐剂还可以用作治疗性疫苗的佐剂。载PD和OVA脂质体微针免疫后小鼠的重要脏器均未见明显的病变,提示其安全性良好。  家兔皮肤刺激性实验结果表明将游离PD和OVA包载在可溶性微针中对家兔皮肤有明显的刺激性,将载PD和OVA的脂质体包载在可溶性微针中未观察到对家兔皮肤有刺激性。  结论:本研究构建的以PD为佐剂的新型蛋白疫苗微针递送系统有可能同时提高蛋白疫苗的有效性和安全性。
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