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糖尿病视网膜病变是糖尿病的微血管病变中最常见的并发症,是全球发病率较高的致盲性眼病。糖尿病视网膜病变与高血糖症关系密切,高血糖可以激活多种分子途径,进而导致神经退行性病变以及视网膜新生血管生成。目前,多数治疗从抑制新生血管入手,采用手术或者药物治疗手段,但是治疗效果不理想,不能使已经产生的视网膜损伤恢复。从病因上直接干预视网膜内血糖水平可能是预防及治疗糖尿病视网膜病变的有效策略,然而因眼部结构的特殊性,视网膜疾病的给药手段和药物递送系统有限,在视网膜靶向性、安全性、治疗效果、患者依从性和减少继发感染等方面存在局陷。目的:根据眼内葡萄糖由血-视网膜屏障的葡萄糖转运蛋白转运而来的供应机制,设计并建立针对葡萄糖转运蛋白1的大分子药物,制备表面富集透明质酸用以靶向视网膜色素上皮细胞的载药纳米粒子,对制剂进行表征研究、大分子药物含量测定及安全性评价。纳米粒子眼内给药后,评估纳米粒子药物对糖尿病性视网膜病变的药效学效果。方法:(1)使用体外筛选和T7核酸内切酶1(T7 endonuclease I,T7E1)验证方法筛选稳定的向导RNA(Single guide RNA,sgRNA),与规律成簇间隔短回文重复相关蛋白9(The clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated protein 9,Cas9)复合形成核糖核蛋白作为敲除葡萄糖转运蛋白1基因的生物大分子药物形式;(2)合成聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸嵌段聚合物并联合使用聚乳酸-透明质酸复合载体材料,使用双乳化/溶剂挥发法制备包载大分子药物的纳米粒子,使用动态光散射法对其粒径大小、Zeta电位进行表征,使用NanoDrop-2000超微量分光光度计对大分子药物的含量进行测定;(3)将8周的C57BL/6小鼠随机分为三组,分别为正常对照组、糖尿病模型组、纳米粒子治疗组,腹腔注射链脲佐菌素以建立糖尿病模型,通过视网膜下腔注射给药手段,纳米粒子治疗组注射携载葡萄糖转运蛋白1大分子药物的纳米粒子至视网膜下位置,正常对照组和糖尿病模型组分别注射相同体积的磷酸盐缓冲溶液,测得三组视网膜的含糖量,酶联免疫吸附测定法测定葡萄糖转运蛋白1的变化情况,实时荧光定量PCR监测葡萄糖转运蛋白1的mRNA水平,记录纳米粒子治疗前后视网膜无核毛细血管和神经的数目变化,并使用苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,H&E)组织病理学对纳米粒子进行安全性验证。结果:(1)设计了5条并最终选择1条基因编辑功能最优的sgRNA用于糖尿病视网膜病变基因治疗药物;(2)核磁共振氢谱(~1H-NMR)结果表明成功合成了三嵌段聚合物载体材料,进而制备的携载大分子药物的纳米粒子具有合适的性质:粒径大小在106 nm左右,PDI在0.2~0.3,表面电荷呈负电性,电位值为-17 mV左右,包封率可达83%;(3)与正常对照组相比,糖尿病模型组的视网膜的含糖量、视网膜色素上皮细胞(RPE)中葡萄糖转运蛋白1的mRNA和蛋白表达水平均显著提高(P<0.01);与糖尿病模型组相比,纳米粒子治疗组的视网膜的含糖量、RPE中葡萄糖转运蛋白1的mRNA及蛋白表达水平显著下降(P<0.01),视网膜无核毛细血管的数目较糖尿病模型组均有所减少(P<0.01),而神经数目增多(P<0.05),H&E组织病理学结果显示纳米粒子无视网膜毒性。结论:采用靶向功能化纳米粒子联合视网膜下腔给药手段,靶向视网膜色素上皮细胞的葡萄糖转运蛋白1基因,可以实现控制视网膜中的血糖水平的可能。小鼠糖尿病视网膜病变模型研究表明制备的大分子药物纳米粒子在神经保护和控制新生血管上均具有显著疗效。本研究证明了使用携带基因组编辑工具的纳米颗粒综合治疗糖尿病视网膜病变存在潜在可能。