[发明专利]一种DNA和RNA杂化纳米花的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及DNA和RNA杂化纳米花的制备方法及其应用，有效解决粒径合适，生物安全性高，载药量高，且能够靶向脑出血部位，捕获血红蛋白，调控脑部炎性微环境的纳米药物的问题，将包含有血红蛋白适配体序列的磷酸化DNA模板、引物和含有DNA连接酶的缓冲液混合环化反应，得含有血红蛋白适配体序列的环状DNA模板；将包含有miR‑124序列的磷酸化DNA模板、引物混合于含有DNA连接酶的缓冲液中环化反应，得含miR‑124序列的环状DNA模板；将含有血红蛋白适配体序列的环状DNA模板与dNTP、DNA聚合酶在RNA聚合酶缓冲液中进行滚环复制，加入含miR‑124序列的环状DNA模板，使滚环复制和滚环转录同时进行，终止反应后，离心，得杂化纳米花；本发明制备方法易操作，使用安全，疗效好。

技术领域

本发明涉及医药领域，特别是一种DNA和RNA杂化纳米花的制备方法及其应用。

背景技术

DNA的组成碱基是ATGC，单位是脱氧核苷酸。RNA的组成碱基是AUGC，单位是核糖核苷酸。DNA是双螺旋结构，属于遗传物质。RNA一般是单链，不作为遗传物质。RNA是以DNA的一条链为模板，以碱基互补配对原则，转录而形成的一条单链，主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息向表型转化过程中的桥梁。与DNA不同，RNA一般为单链长分子，不形成双螺旋结构，但是很多RNA也需要通过碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。RNA的碱基配对规则基本和DNA相同，不过除了A-U、G-C配对外，G-U也可以配对。在病毒方面，很多病毒只以RNA作为其唯一的遗传信息载体（有别于细胞生物普遍用双链DNA作载体）。RNA中的mRNA是合成蛋白质的模板，内容按照细胞核中的DNA所转录，tRNA是mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者，rRNA是组成核糖体的组分，是蛋白质合成的工作场所，在治疗疾病药物中有重大意义。

脑出血是最致命的一种中风亚型，每年影响数百万人的生命健康。虽然脑出血发病率只占所有中风类型的10-15%，但是它具有很高的致死率和致残率。脑出血患者往往遭受严重并且长期的神经功能损害。虽然一部分患者在脑出血的原发性损伤中能够得到相对妥善的治疗，但是由于血液进入脑实质造成的继发性损伤会导致更严重的炎症，使患者神经功能受损、残疾甚至死亡，而这正是决定患者预后的重要因素。

研究表明继发性损伤主要由血液裂解物中的血红蛋白以及激活的小胶质细胞介导的神经炎症造成的。脑血管破裂后，血液进入脑实质并迅速形成血肿，激活的补体系统导致血液中的红细胞裂解并释放大量血红蛋白，这些过量的游离血红蛋白会导致神经毒性。此外，过量的血红蛋白使脑组织中的小胶质细胞极化为M1型（促炎型），使其释放多种炎性因子，趋化因子等，加剧脑部炎性微环境的形成。因此，高效地捕获血红蛋白同时调控脑部炎性微环境有望高效治疗脑出血。

miR-124被认为是一种脑部特有的microRNA，并且在脑部高表达，研究表明其可以有效调节小胶质细胞表型为抗炎表型。核酸适配体是一类与靶标具有高亲和力的短链DNA或RNA，已有研究筛选出对Hb具有特异性的DNA适配体，因此，共递送Hb适配体和miR-124有望高效治疗脑出血。核酸纳米花是一种通过核酸片段的滚环扩增形成大量核酸拷贝的花瓣状核酸纳米球。其表面高密度的核酸链的交叠使其对核酸酶具有较高的稳定性，显著提高了核酸药物的应用范围。但是，目前的核酸纳米花仅能递送单一的DNA药物或RNA药物，不能同时递送两种不同类的核酸，因此急需一种新的滚环扩增方式能够实现Hb适配体和miR-124的共递送。本发明即通过优化滚环扩增方式，合成了一种同时包括DNA和miRNA的DNA和RNA杂化纳米花，并将其用于治疗脑出血，但至今未见有公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种DNA和RNA杂化纳米花的制备方法及其应用，可有效解决粒径合适，生物安全性高，载药量高，且能够靶向脑出血部位，捕获血红蛋白，同时调控脑部炎性微环境的纳米药物的问题。