形貌调控与镀层修饰结合制备新型口服疫苗载体

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口服疫苗因其具有患者依从性高、接种方便、减少相关有害垃圾的产生以及能产生黏膜免疫等优点而备受关注。但是目前市面上存在的口服疫苗种类极少,主要是因为口服疫苗存在生物利用度低的缺陷。胃部的强酸性环境以及蛋白酶的降解、肠道中由酸到碱的p H变化、肠道黏液层的阻碍以及小肠上皮吸收过慢等不利条件制约了口服疫苗免疫效果的发挥。因此如何克服上述口服递送过程中的障碍并提高口服疫苗的免疫效果是口服疫苗研发中亟待解决的问题。针对上述问题,本研究工作提出对聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)颗粒进行形貌调控,制备出可更快被小肠上皮吸收的PLGA杆状颗粒,并采用能够增强免疫反应的β-葡聚糖及具有肠部靶向释放特性的硫醇化羟丙基甲基纤维素苯二甲酸酯(T-HPMCP)对PLGA杆状颗粒进行镀层修饰来制备口服疫苗载体。结果表明该口服疫苗载体可更快地被小肠上皮吸收并可促进树突状细胞(DC细胞)的活化,同时还可明显提升体液及黏膜免疫的抗体滴度水平,并促进T细胞的活化以及记忆T细胞的产生。具体的研究内容如下:(1)将溶剂蒸发法与快速膜乳化法结合制备PLGA杆状颗粒,并探究影响PLGA颗粒变形的因素,即磷酸缓冲盐(PBS)浓度、聚乙烯醇(PVA)浓度以及搅拌转速对颗粒变形的影响,并确定最佳配方,制备出适合小肠上皮细胞摄取的长度在2-4μm,宽度在1-2μm的PLGA杆状颗粒。同时根据文献合成T-HPMCP并使用β-葡聚糖和T-HPMCP对PLGA杆状颗粒进行镀层修饰,表征了其镀层电位以及体内外p H敏感性,证明了每一层镀层的存在以及在酸性环境下维持抗原活性的能力。(2)考察镀层PLGA杆状颗粒在细胞水平上的效果:评价PLGA杆状颗粒被小肠上皮细胞摄取及转运的效率、对小肠上皮细胞的毒性以及对DC细胞的活化效果。结果表明杆状颗粒较球状颗粒可更快地被摄取及转运,无毒且表面为β-葡聚糖镀层的PLGA杆状颗粒可显著活化DC细胞。(3)考察镀层PLGA杆状颗粒在动物水平上的效果:验证镀层PLGA杆状颗粒递送抗原至回肠的能力、不同镀层的PLGA颗粒对体液及黏膜免疫的提升效果、不同镀层的PLGA颗粒对细胞免疫的影响以及镀层PLGA杆状颗粒的生物安全性。结果表明T-β-葡聚糖PLGA杆状颗粒具有靶向递送至回肠部位的能力,并且T-β-葡聚糖PLGA杆状颗粒可显著提升口服免疫的Ig G及Ig A抗体滴度,同时还可提升CD8+T细胞的特异性杀伤效果以及记忆T细胞的产生,且镀层PLGA杆状颗粒生物相容性良好。综上所述,制备的镀层修饰的PLGA杆状颗粒作为口服疫苗载体可以克服口服递送过程中的多重障碍,显著提升免疫效果,为口服疫苗的研究提供了新的材料和想法,同时为后续口服疫苗以及口服药物递送材料的研究提供参考。
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