[发明专利]基于纳米粒子靶向Piezo1蛋白在急性肺损伤中的应用方法

说明书

本发明公开了基于纳米粒子靶向Piezo1蛋白在急性肺损伤中的应用方法，包括如下步骤：S1、备料；S2、对材料进行处理；S3、RT‑PCR检测基因表达；S4、Western blotting检测蛋白表达；S5、ELISA检测TNF‑α和IL‑1β炎症因子水平；S6、血清LDH水平测定；S7、HE染色小鼠肺组织及病理评分；S8、免疫组化法和免疫荧光检测小鼠肺组织Piezo1表达；S9、检测小鼠BALF中总蛋白及细胞总数；S10、肺组织湿/干质量比；S11、Tunel染色检测肺组织细胞凋亡；S12、包裹GsMTx4 BSA/壳聚糖纳米粒子载体（NC‑GsMTx4）的制作；S13、NC‑GsMTx4的表征及生物学作用；S14、NC‑GsMTx4的生物相容性检测；S15、雾化吸入NC‑GsMTx4对LPS诱导的急性肺损伤（ALI）小鼠的干预作用；S16、统计；本方法靶点明确，精准干预，见效快，副作用小。

技术领域

本发明属于医疗技术领域，具体涉及基于纳米粒子靶向Piezo1蛋白在急性肺损伤中的应用方法。

背景技术

急性肺损伤（ALI）及急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是以弥漫性肺泡损伤为病理特征，呼吸窘迫为临床表现的呼吸危重症疾病，此类致死性疾病是ICU主要发病和死亡原因。流行病学调查显示，美国每年有近196000例ALI患者，占360万个住院日，导致75000例死亡，ARDS死亡率仍高达40%。因此深入研究其发病机制，寻找针对ALI/ARDS病理基础机制的治疗手段是目前临床的主要问题。

目前ALI发病机制尚不明确，现认为ALI的发病是一个连续动态过程，包括募集与激活炎症细胞、释放炎症因子、分泌蛋白酶、诱导凋亡、纤溶和凝血等多个层面，其中持续放大的炎症反应是ALI的根本原因。在ALI早期，局部大量中性粒细胞和巨噬细胞浸润并释放多种细胞因子如IL-6、TNF-α及IL-1β，损伤肺上皮细胞和肺血管内皮细胞，造成肺泡内皮与上皮屏障的损伤。肺血管内皮-肺泡上皮屏障受损导致肺组织通透性增加，进而导致大量富含蛋白及炎症细胞的渗出液渗出导致肺水肿程度增加。在上述病理改变下肺组织顺应性下降和氧合功能障碍，甚至出现难治性低氧血症。除了炎症细胞及细胞因子之外，NF-κB和MARK/ERK1/2信号通路及活化状态也在ALI的发病中起重要作用。NF-κB主要的功能是促进基因转录，包括细胞因子、生长因子、粘附分子、免疫受体和急性期蛋白。ALI中多种炎症因子转录水平依赖于NF-κB的活化程度，这其中包括IL-1β和TNF-α。MAPK/ERK1/2属丝/苏氨酸蛋白激酶，正常表达于胞浆，激活后ERK发生磷酸化、二聚化，移位至细胞核，作为转录因子调节基因表达。研究证实ERK1/2活化参与了脓毒症引发的器官损伤，ERK1/2抑制剂（PD98059）可以显著减轻ALI小鼠的肺损伤程度。

当机体发生ALI时，氧合功能障碍造成机体出现呼吸窘迫症状，肺泡细胞感受异常机械扩张，位于细胞膜上的机械敏感离子通道蛋白反馈性调控细胞代谢干预ALI病情进展，机械敏感离子通道这一生物学作用有望成为干预ALI新靶点。研究人员发现应用机械敏感离子通道蛋白TRPV4的特异性抑制剂GSK2193874能有效降低LPS诱导的ALI小鼠中血清炎症因子（TNF-α和IL-1β）水平，保护内皮细胞功能，进而提高ALI小鼠生存率。

机械敏感性离子通道Piezo1是2010年新发现的细胞膜跨膜蛋白，一种类似三叶螺旋桨的混合物，包括一个中央孔结构域和三个外周扩展翼，扩展翼环绕中央孔构成一类质膜离子通道复合体嵌入细胞膜，机械信号通过扩展翼变形传递信号至孔核，刺激通道开放及离子流入。Piezo1可将挤压、触摸、牵拉、血液流动等物理刺激在毫秒内转化为化学信号和电信号调控细胞代谢。