يتيح هذا البروتوكول تحضير وتوصيف الجسيمات النانوية المغطاة بغشاء البلاعم (حمض اللاكتيك-كو-جليكوليك) المعدلة معا مع الميكروفون α4/β1 والإنتجرين لتطبيقات توصيل الأدوية المستهدفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يتيح هذا البروتوكول تحضير وتوصيف الجسيمات النانوية المغطاة بغشاء البلاعم (حمض اللاكتيك-كو-جليكوليك) المعدلة معا مع الميكروفون α4/β1 والإنتجرين لتطبيقات توصيل الأدوية المستهدفة.
تصلب الشرايين هو مرض التهابي مزمن ويساهم بشكل رئيسي في أمراض القلب والأوعية الدموية والوفيات. لا يزال توصيل العوامل المضادة للالتهابات المستهدف إلى مواقع تصلب الشرايين تحديا كبيرا. هنا، نقدم بروتوكولا مفصلا لتحضير وتوصيف جسيمات البولي (حمض اللاكتيك-كو-غليكوليك) المحملة بأغشية البلاعم المغطاة بغلاف الكولكيسين (MMM/COL NPs) المعدلة بشكل مشترك من CD47 والإنتجرين α4/β1. يشمل البروتوكول تعديل البلاعم عبر نقل البلازميدات وتحفيز بطانة البطانة 1، وعزل الغشاء، وتصنيع NP، وطلاء الغشاء. يتم تقييم النوايا الناتجة من MMM/COL باستخدام التوصيف الفيزيائي-الكيميائي، وتحليل تعبير البروتين، والاختبارات في المختبر وفي الجسم الحي . يشمل التحقق الوظيفي تقييم الارتباط الخلوي بالخلايا البطانية النشطة، وامتصاص البلعميات، والتأثيرات المضادة للالتهابات في خلايا الرغوة، والتوزيع الحيوي في نموذج تصلب الشرايين في الفوار. بالإضافة إلى ذلك، يتم تسليط الضوء على معايير التجارب الرئيسية وخطوات مراقبة الجودة لضمان قابلية التكرار والاتساق عبر المختبرات. يوفر هذا البروتوكول نهجا قويا وقابلا للتوسع لتوليد مضادات حيوية للتعاطي الحيوية لتطبيقات توصيل الأدوية المستهدفة في أبحاث تصلب الشرايين.
تصلب الشرايين هو مرض التهابي مزمن يؤدي إلى أحداث قلبية ووعائية قاتلة وسكتة دماغية من خلال تضيق تجويف الشريان وتمزق اللويحات غير المستقر، مما يشكل عبئا صحيا عالميا كبيرا 1,2,3. خفض تنظيم الاستجابات الالتهابية في موقع تصلب الشرايين هو هدف علاجي رئيسي 4,5. أظهر الكولشيسين، وهو دواء قوي مضاد للالتهابات، وعدا في تقليل الأحداث القلبية الوعائية السلبية 6,7. ومع ذلك، فإن فائدته السريرية محدودة بسبب نافذة علاجية ضيقة وآثار جانبية جهازية، مما يستلزم وجود أنظمة توصيل مستهدفة لتعزيز تراكم اللويحات في موقع اللويحات مع تقليل السمية8.
برزت الجسيمات النانوية المغلفة بغشاء الخلية (NPs) كمنصة قوية لتوصيل الأدوية المستهدف، مستفيدة من الوظائف البيولوجية الطبيعية لخلايا المصدر 9,10,11. من بين أنواع الخلايا المتورطة في تصلب الشرايين، تلعب البلاعم دورا محوريا12،13،14. الإنتجين α4/β1، المعبر عنه في البلعميات، يتوسط التجنيد إلى اللويحات التصلب الشرايين عن طريق الارتباط بجزيء الالتصاق الخلية الوعائية-1 (VCAM-1) المعبر عنه في الخلايا البطانية المنشطة (ECs). CD47، إشارة "لا تأكليني"، تتيح لنظام البلعمة أحادية النواة15,16 تفادي البلعمة. من خلال هندسة أغشية البلاعم لزيادة التعبير عن هذه البروتينات مقارنة بأغشية البلاعم الأصلية، يمكن إنشاء NPs مع استهداف معزز عبر تفاعل الإنتجين α4/β1–VCAM-1 وتقليل البلعمة عبر الإشارات التي توسطها CD47. تحسن استراتيجية التعديل المزدوج على الأنظمة الطبيعية المغلفة بالغشاء وأنظمة الاستهداف القائمة على الليجند من خلال تعزيز الاستهداف إلى الخلايا الخارجية المنشطة وتقليل التخلص من الخلايا البلعمية. على عكس أغشية البلعم الأصلية التي تعبر فقط عن مستويات أساسية لهذه البروتينات، يوفر غشاءنا المهندس وظائف محسنة دون إدخال روابط استهداف صناعية قد تحفز المناعة الحيوية.
يوضح هذا البروتوكول تحضير وتوصيف الأغشية البلاعمية المحملة بالكولشيسين (حمض اللاكتيك-كو-غليكوليك) NPs (COL NPs) المغطاة بأغشية بلاعمية معدلة مشتركة مع CD47 وإنتجرين α4/β1، مما يولد أغشية بلاعمية معدلة مغلفة بأغشية البلاعم (MMM/COL NPs). نسوي طرق التعديل الجيني والدوائي لبلاعم RAW 264.7، وعزل الأغشية المعدلة، وتحضير وطلاء NPs PLGA، والاختبارات الشاملة في المختبر والجسم. توفر هذه الطريقة إطارا قابلا للتكرار لإعداد وتقييم الممارسين الحيويين للمحاكاة الحيوية لتطبيقات توصيل الأدوية المستهدفة في أبحاث تصلب الشرايين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية الموضحة في هذا البروتوكول من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية في مستشفى برج نانجينغ درام، واتبعت الإرشادات الخاصة برعاية واستخدام الحيوانات المخبرية التي وضعتها المعاهد الوطنية للصحة.
1. تعديل بلاعم RAW 264.7
2. عزل غشاء البلاعم المعدل (MMM)
3. تحضير مخازن PLGA المحمولة بالكولشيسين (COL NPs)
4. تصنيع المضادات المغلفة بالغشاء (MMM/COL NPs)
5. توصيف الممارسين المتقدمين
6. الاختبارات الوظيفية في المختبر
7. التطبيق العلاجي في الجسم الحي في نموذج تصلب الشرايين
ملاحظة: يجب أن تتم الموافقة على جميع إجراءات الحيوانات من قبل لجنة العناية والاستخدام المؤسسي المعني.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء قياسات DLS باستخدام نظام Zetasizer Nano ZS عند 25°C مع زاوية ارتداد 173°C. تم تخفيف العينات 20 ضعفا في ماء منزوع الأيونات (تركيز نهائي حوالي 0.1 ملغ/مل) وتم توازنها لمدة دقيقتين قبل القياس. تم قياس كل عينة على ثلاث نسخ، وتعرض النتائج كمتوسط ± SD. تكشف DLS وTEM عن زيادة في حجم NP بعد طلاء الغشاء وتؤكدان تكوين بنية النواة-القشرة (الشكل 1). تظهر نقاط الطاقة الذاتية ذات المستوى المنخفض قطر هيدروديناميكي 180.8 ± 5.2 نانومتر، ومؤشر PDI يبلغ 0.12 ± 0.03، و...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر هذا البروتوكول طريقة شاملة لبناء وتطبيق المعالجات العصبية المعدلة معا مع CD47 وα4/β1 المعدلة معا في الغشاء البلعمي لعلاج تصلب الشرايين المستهدف. تشمل المزايا الرئيسية لهذا النظام الاستهداف النشط عبر تفاعل الإنتجين α4/β1–VCAM-1 وتقليل امتصاص البلعم المرتبطة بالإشارات التي تعبر عن CD47، كما تدعمها اختبارات الامتصاص في المختبر (الشكل 3) ونتائج التوزيع الحيوي في الجسم الحي (الشكل 4). استخدام الأغشية المعدلة، بدلا من ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح مالية متنافسة أو تضارب مصالح آخر.
يشكر المؤلفون الدكتور جينشوان تشاو والدكتورة جياتشي يو على نصائحهم العلمية، وفريق PROMAB على دعمهم الفني.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 7-أمينوأكتينوميسين D (7-AAD) | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | A1310 | صبغة قابلية الاستخدام لقياس تدفق الخلايا الحية أو الميتة |
| أليكسا فلور 488-مخرج مضاد للأرانب IgG | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | A-11008 | الجسم المضاد الثانوي لتلوين الفلورية المناعية CD68 |
| الجسم المضاد المضاد للفأر CD47 | أبكام (الولايات المتحدة الأمريكية) | AB214453 | يستخدم في تحليل البقعة الغربية للتحقق من تعبير CD47 |
| مضاد الفأرة للتكامل، وalpha؛ أربعة أجسام مضادة (B-2) | سانتا كروز للتكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة الأمريكية) | SC-376334 | يستخدم في تحليل البقعة الغربية للتحقق من الإنترجين والألفا؛ تعبير 4 |
| إنترجين مضاد الفأرة وتبيتا؛ جسم مضاد واحد (A-4) | سانتا كروز للتكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة الأمريكية) | SC-374429 | يستخدم في تحليل النقطة الغربية للتحقق من الإنتغرين وبيتا؛ تعبير واحد |
| ApoE-/- | مختبر جاكسون (الولايات المتحدة الأمريكية) | لا يوجد | يستخدم في نموذج تصلب الشرايين داخل الجسم الحي |
| مجموعة اختبار BCA | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 23225 | يستخدم لتحديد تركيز البروتين |
| صفيحة سيليكون سوداء | لا يوجد | لا يوجد | استخدم لتركيب الشريان الأبهر للتصوير خارج الجسم الحي |
| بلازميد CD47 (pcDNA3.1(+)) | جينراي بيوتيك (الصين) | G0177361-1 | يحتوي على جين Cd47 للفأر للتعبير الزائد |
| الكولشيسين | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | C9754 | الحمولة العلاجية في الجسيمات النانوية |
| مجهر الليزر الكونفوكال الماسح | لايكا مايكروسيستمز | TCS SP8 | يستخدم في تصوير الفلورة وتحليل التموضع المشترك |
| عازل السيترات (pH 6.0) | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | لا يوجد | يستخدم لاسترجاع المستضدات في التلوين المناعي الفلوري |
| أنابيب الغسيل الكلوي (MWCO 3,500 دالتون) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | PURD35030 | يستخدم لتنقية الجسيمات النانوية |
| كبريتات ثنائي ميثيل (DMSO) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | D2447 | مذيب لتحضير الجسيمات النانوية |
| DiI (1,1′-ديأوكتاديسيل-3,3,3&برايم;,3&برايم;-رباعي ميثيلين دوكربوكروسيانين بيركلورات) | بيوتايم (الصين) | C1036 | وسم الفلورية لنواة الجسيمات النانوية |
| DiO (3,3′-ديأوكتاديكسيلوكساكاربوكربوكانين بيركلورات) | بيوتايم (الصين) | C1038 | وسم الفلورية لغشاء البلاعم |
| مدير | بيوتايم (الصين) | Y239280 | يستخدم في التصوير الفلوري داخل الجسم الحي |
| DAPI | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | D3571 | التلوين النووي المضاد للتصوير الفلوري |
| دولبيكو' النسر المتوسط المعدل (DMEM) | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 11965092 | وسط زراعة الخلايا |
| محلل تشتت الضوء الديناميكي (Zetasizer Nano ZS) | مالفرن بانالياليكال (المملكة المتحدة) | لا يوجد | يستخدم لقياسات تشتت الضوء الديناميكي (DLS) لحجم الجسيمات النانوية، ومؤشر التبليل، وجهد زيتا |
| مجموعة ELISA | R& دي سيستمز (الولايات المتحدة الأمريكية) | يعتمد ذلك على السيتوكين المستهدف | يستخدم لقياس السيتوكينات الالتهابية |
| إندوثيلين-1 (ET-1) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | E7764 | يستخدم لتحفيز الإنتجرين والألفا؛ 4/β تعبير واحد |
| مصل البقر الجنيني (FBS) | جيبكو (ثيرمو فيشر ساينتيفيك، الولايات المتحدة الأمريكية) | 10091148 | مكمل لوسط زراعة الخلايا |
| مقياس التدفق الخلوي | كلية العلوم الحيوية لكلية الأعمال (الولايات المتحدة الأمريكية) | FACSCalibur | يستخدم لاكتساب إشارة الفلورة |
| برنامج تحليل قياس التدفق الخلوي (FlowJo v10.8.1) | كلية العلوم الحيوية لكلية الأعمال (الولايات المتحدة الأمريكية) | لا يوجد | يستخدم لتحليل بيانات قياس التدفق الخلوي |
| خلايا بطانة الأوردة السرية البشرية (HUVECs) | شركة فوهينغ للتقنيات الحيوية (الصين) | FH1122 | يستخدم في اختبارات الاستهداف في المختبر |
| برنامج تحليل الصور (ImageJ) | المعاهد الوطنية للصحة (الولايات المتحدة الأمريكية) | لا يوجد | يستخدم في تحليل الصور الكمي |
| نظام التصوير في الجسم الحي | بيركين إلمر (الولايات المتحدة الأمريكية) | IVIS لومينا III | يستخدم في تصوير الفلورة للجسم بالكامل |
| إيزوبروبانول (60٪) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | 34863 | يستخدم للتمايز أثناء صبغ Oil Red O |
| ليبوفكتامين 3000 | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | L3000001 | كاشف النقل |
| التحريك المغناطيسي وقضيب التحريك | لا يوجد | لا يوجد | يستخدم في تحضير الجسيمات النانوية |
| ماسون مجموعة صبغة ثلاثية اللون | أبكام (الولايات المتحدة الأمريكية) | ab150686 | يستخدم لصبغ الكولاجين |
| البثق الصغير | أفانتي بولار ليبيدز (الولايات المتحدة الأمريكية) | 610000 | يستخدم في بثق الغشاء |
| خط خلايا مورين RAW 264.7 | شركة فوهينغ للتقنيات الحيوية (الصين) | FH0328 | مصدر البلاعم |
| خط خلايا العضلات الملساء في الفئران | شركة فوهينغ للتقنيات الحيوية (الصين) | FH-Y063 | يستخدم لتقييم السلامة |
| أويل ريد أو | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | O0625 | يستخدم لصبغ الدهون |
| أوبتي-مم | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 31985062 | وسط مصل مختزل للنقل |
| البروتين الدهني المؤكسد منخفض الكثافة (Ox-LDL) | شركة يييوان للتقنيات الحيوية (الصين) | YB-002 | يستخدم لتحفيز تكوين خلايا الرغوة |
| البنسلين – ستريبتوميسين | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 15140122 | مكمل مضاد حيوي لزراعة الخلايا |
| فلوريد فينيل ميثيل سلفونيل (PMSF) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | 78830 | مثبط البروتيز |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 10010023 | مخزن الغسيل والتخفيف |
| البولي (حمض اللاكتيك-كو-غليكوليك) (PLGA، 50:50؛ ميغاوات 90,000) | داليان ميلون للتكنولوجيا الحيوية (الصين) | MB5649-1 | البوليمر لتصنيع الجسيمات النانوية |
| مرشحات غشاء البولي كربونات (200 نانومتر، 400 نانومتر) | واتمان (المملكة المتحدة) | 800282 | يستخدم في البثق |
| كلوريد البوتاسيوم (KCl) | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | P9333 | مكون مخزن التحليل |
| كاشف P3000 | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | L3000001 | معزز النقل |
| الميكروتوم الدوار | لايكا بيوسيستمز (ألمانيا) | RM2235 | يستخدم في تقسيمة البارافين |
| مضخة الحقنة | جهاز هارفارد (الولايات المتحدة الأمريكية) | 70-3007 | يستخدم في تكوين الجسيمات النانوية المتحكم بها |
| المجهر الإلكتروني الناقل (TEM) | ثيرمو فيشر العلمي (الولايات المتحدة الأمريكية) | تالوس F200S | يستخدم في تصوير الجسيمات النانوية |
| تريس-HCl | سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية) | T2663 | مكون المخزن المؤقت |
| عامل نخر الورم ألفا (TNF-α) | R& دي سيستمز (الولايات المتحدة الأمريكية) | 410-MT | يستخدم لتنشيط خلايا البطانة |
| الماء فائق النقاء | ميلي-كيو (ميرك، الولايات المتحدة الأمريكية) | ZMQSV0T01 | يستخدم في تحضير الجسيمات النانوية وغسيل الكلى |