心肌靶向纳米粒的构建及其防治小鼠心肌损伤的初步研究

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目的

制备3-{ 4-[ 2-羟基- (1-甲基乙胺基) 丙氧基]苯基}丙酸十六醇酯 (PAC) 修饰的纳米粒,观察其对心肌细胞的靶向性及对心肌的保护作用。

方法

(1)将HL-1心肌细胞按随机数字表法分成花青素Cy3标记的非靶向小干扰RNA(Cy3-siNC)组和针对NF-κB-p65基因设计的花青素Cy3标记的小干扰RNA(Cy3-si435)组,每组3孔。Cy3-siNC组细胞转染Cy3-siNC,Cy3-si435组细胞转染Cy3-si435。转染24 h,实时荧光定量PCR检测细胞NF-κB-p65 mRNA的表达。(2)采用复乳溶剂挥发法制备PAC修饰且载有Cy3-siNC(Cy3-siNC-PAC)的纳米粒和PAC修饰且载有Cy3-si435(Cy3-si435-PAC)的纳米粒。扫描电镜观察Cy3-si435-PAC纳米粒的形态,纳米粒度及zeta电位仪检测Cy3-si435-PAC纳米粒的粒径和电势,紫外分光光度计测定Cy3-si435-PAC纳米粒的包封率、载药量,透析法测定Cy3-si435-PAC纳米粒的Cy3-si435释放量。(3)另取HL-1细胞,按随机数字表法分成4组,每组9孔。阴性对照组加入5 μL PBS;25、50、100 mg/mL Cy3-si435-PAC纳米粒组分别加入5 μL 25、50、100 mg/mL的Cy3-si435-PAC纳米粒。分别于转染6、12、24 h时,每组各取3孔,噻唑蓝法检测细胞的增殖活性。(4)另取HL-1细胞,培养24 h后加入100 μL Cy3-si435-PAC纳米粒。分别于转染0、4、8、12、24 h时各取3孔细胞,流式细胞仪检测摄取Cy3-si435-PAC纳米粒的细胞百分比。(5)另取HL-1细胞,按随机数字表法将细胞分成2组,每组3孔。Cy3-siNC-PAC组加入100 μL Cy3-siNC-PAC纳米粒,Cy3-si435-PAC组加入100 μL Cy3-si435-PAC纳米粒。转染24 h,实时荧光定量PCR检测细胞NF-κB-p65 mRNA的表达。(6)取6只雄性C57BL/6J小鼠,按随机数字表法分为2组,每组3只。Cy3-siNC-LPS组和Cy3-si435-LPS组小鼠尾静脉分别注射500 μL Cy3-siNC-PAC纳米粒和Cy3-si435-PAC纳米粒(50 mg/mL),注射后24 h,再分别腹腔注射LPS(10 mg/kg),诱导心肌损伤。伤后24 h,小动物成像仪检测纳米粒在小鼠体内的分布情况。(7)另取9只雄性C57BL/6J小鼠,按随机数字表法分为3组,每组3只。Cy3-siNC-生理盐水(NS)组和Cy3-siNC-LPS组小鼠尾静脉注射500 μL 50 mg/mL的Cy3-siNC-PAC纳米粒,Cy3-si435-LPS组小鼠注射500 μL 50 mg/mL的Cy3-si435-PAC纳米粒。注射后24 h,Cy3-siNC-NS组小鼠腹腔注射NS;Cy3-siNC-LPS组和Cy3-si435-LPS组小鼠腹腔注射10 mg/kg LPS,诱导心肌损伤。伤后24 h,取各组小鼠心肌组织,HE染色观察心肌病理变化。对数据行t检验、单因素方差分析。

结果

(1)Cy3-si435组细胞NF-κB-p65 mRNA表达量为0.183±0.004,明显低于Cy3-siNC组的1.003±0.092(t=15.46,P<0.01)。(2)制备的Cy3-si435-PAC纳米粒形态良好,粒径大小为146.0 nm,电势为-29.2 mV,包封率为(86.9±1.1)%,载药量为(25.4±0.9)%,Cy3-si435释放稳定。(3)转染6、12、24 h,4组细胞增殖活性总体比较,差异均无统计学意义(F值为0.129~2.512,P值均大于0.05)。(4)转染0、4、8、12、24 h时,摄取Cy3-si435-PAC纳米粒的细胞百分比分别为(0.79±0.06)%、(31.04±1.59)%、(51.64±2.67)%、(68.15±2.60)%、(83.68±4.67)%。(5)Cy3-si435-PAC组细胞NF-κB-p65 mRNA的表达量为0.286±0.015,明显低于Cy3-siNC-PAC组细胞的1.002±0.073(t=16.62,P<0.01)。(6)伤后24 h,Cy3-siNC-LPS组和Cy3-si435-LPS组小鼠心肌细胞都能够观察到分布均匀的纳米粒。(7)Cy3-siNC-NS组小鼠心肌纤维结构致密,无炎性细胞浸润,胞质分布均匀;Cy3-siNC-LPS组小鼠心肌纤维结构疏松,炎性细胞浸润,胞质分布散乱;Cy3-si435-LPS组小鼠心肌纤维结构较致密,未见明显炎性细胞浸润,胞质分布均匀。

结论

Cy3-si435-PAC纳米粒形态良好,粒径大小均一,电势分布正常,无细胞毒性;能够被HL-1细胞有效摄取并抑制细胞NF-κB-p65 mRNA的表达;能够有效靶向到小鼠心肌细胞并减少炎性细胞浸润,减轻LPS诱导的小鼠心肌损伤。

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