可通过bbb的bdnf融合蛋白保护脑缺血后神经元死亡的药效学和机制研究

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1、南方医科大学2013届博士学位论文可通过BBB的BDNF融合蛋白保护脑缺血后神经元死亡的药效学和机制研究ThepharmacodynamicsandmechanismsofBBB．PermeableBDNFfusionproteinsagainstneuronaldeathaftercerebral■-●ischemic课题来源：国家科技部11．5“重大新药创制’’候选药物项目(2009ZX09103-605)；广州市科技攻关项目：血脑屏障可透过性脑源性神经营养因子的临床前研究(项目编号：2010U1．E00531．7)；中国科学院广东省合作项目：候选

2、生物技术I类新药血脑屏障可透过性脑源性神经营养因子制剂的临床前研究(项目编号：20098091300129、l学位申请人导师姓名专业名称培养类型培养层次所在学院左夏林季爱民教授药理学学术型博士研究生药学院2013年5月20日广州博士学位论文可通过BBB的BDNF融合蛋白保护脑缺血后神经元死亡的药效学和机制研究博士研究生：左夏林指导教师：季爱民教授摘要研究背景脑源性神经营养因子(brainderivedneuotrophicfactor，BDNF)是1982年德国神经生物学家Barde等首次从猪脑中分离出来的具有防止神经元死亡功能的小分子蛋白质，它主要由

3、神经元和神经胶质细胞产生，是神经营养因子家族中最具代表性的成员之一。BDNF在中枢神经系统发育过程中，对神经元的生存、分化、生长和功能起着重要的作用，在病理状态下，可促进损伤后神经元的修复。例如大脑缺血后，机体在没有外来因素干预下，内源性BDNF可通过自身代偿调节，提高神经元抵抗缺血的能力，促迸受损神经元的修复、再生，调节神经结构的重建，促进脑损伤后认知功能的恢复。但机体自身的代偿能力有限，持续时间较短，随着脑缺血时间的延长，内源-I生BDNF表达逐渐降低，同时神经细胞损伤后的修复过程及其后的生长必须经历较长时间，内源性BDNF及其受体酪氨酸激酶受体m

4、kB)的上调尚不足以防治脑缺血性损伤及其以后的细胞死亡。大量实验表明给予外源性BDNF在抵抗神经损伤，促进神经元的修复、维持神经元的功能等方面的作用已经较为肯定。因此，应用外源·I生BDNF给药到达大脑发挥生物学功能将是治疗缺血性脑损伤的一个很有潜力的治疗方法。但由于血脑屏障的结构特点，限制了血液和脑组织之间的物质交换，因此，外源性蛋白很难通过血脑屏障，这也是至今为止，医药市场上几乎没有有效的用于预防和治疗神经系统疾病的蛋白类药物。如何解决血脑屏障通透性及脑靶向给药途径成为外源性中文摘要BDNF应用的关键，也是医药及相关领域研究者迫切解决和关注的问题。

5、这就使得临床上急需一种有效的，非侵入性的方法使脑源性神经营养因子通过血脑屏障而发挥生物学效应，用以满足BDNF在神经退行性疾病方面的预防及治疗作用。目前在临床前试验研究中试探了许多的给药方法，主要分为两类：侵入性和非侵入性。前者主要包括脑血管内灌注或脑内注射给药；后者主要采用高分子技术或基因工程技术对BDNF进行修饰，主要有脂质体包裹药物；病毒基因治疗的给药途径；单克隆抗体偶联药物进行静脉给药等。但这些方法存在很多的不足：脑血管内灌注或脑内注射给药有极大的不顺应性，且给药后，药物分布在很小的部位；用脂质体包裹药物能增加药物的脂溶性，但脑组织对脂质体的摄

6、入是绝对的非特异性的，同时也增加了药物的副作用和成本；病毒基因载体给药虽然是很好的入脑载体，但并不适合临床上的急性缺血的脑损伤的治疗，因为在脑损伤后很短的时间内给药才能对神经元细胞有保护和修复作用，而且病毒载体对人的免疫系统有副作用；单克隆抗体偶联药物进行静脉给药能够使得BDNF通过血脑屏障到达大脑而发挥生物学效应，但这种方法得到的药物，过程繁琐，半衰期短，成本高。如何寻找一种有效的，非入侵性的临床给药方法，使得BDNF进入大脑发挥生物学效应，这是目前我们最为关注和急待解决的问题。来源于人免疫缺陷病毒的反式转录激活因子(Transactivatorof

7、transcription，TAT)能够跨膜导入细胞内部，具有细胞膜穿透肽(Cellmembranepenetratingpeptide，CPP)活性，这一研究发现给我们解决这个问题提供了很好的思路。蛋白转导域(Proteintransductiondomain，PTD)是指那些小于20个氨基酸、带正电荷，可以穿过大多数细胞膜的穿膜肽(CPP)的一个富含碱性氨基酸区域，带正电荷的多肽片段，是行使蛋白转导功能的特殊结构域。可以携带大分子透过细胞膜进入几乎所有的哺乳动物细胞内，而无需特殊的环境。另外，穿膜肽对于结合物的大小没有严格的限制，已经在肿瘤，免疫治

8、疗等很多临床前研究中取得了很大的进展，具有广泛的应用前景。II博士学位论文本课题组在前期研究中