脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种由外界物理性创伤导致的中枢神经系统性疾病。SCI后,脊髓微环境失衡,浸润的巨噬细胞持续向促炎表型(M1型)极化,分泌促炎因子,导致周围正常细胞凋亡。与此同时,神经干细胞(neural stem cells,NSCs)向星形胶质细胞分化,形成星形胶质瘢痕以抑制炎症的扩散,然而,瘢痕的长期存在严重抑制了神经与轴突再生。脊髓微环境失衡是导致SCI恢复不良的重要原因,调节损伤脊髓微环境,逆转M1型巨噬细胞的表型,增强NSCs的神经元分化对SCI的治疗至关重要。干扰素调节因子5(interferonregulatoryfactor5,IRF5)是干扰素调节因子家族成员NN2211 IC50,是巨噬细胞极化的主要调节因子之一。为响应炎症刺激,IRF5诱导炎症基因表达,进而导致巨噬细胞向M1型极化。IRF5 siRNA(siIRF5)能够下调IRF5的表达,促进M1型巨噬细胞向抑炎表型(M2型)转化,促使炎症消退。基质细胞衍生因子-1α 来源的多肽(stromal cell derived factor 1α-derived peptide,SDF-1αpeptide)具有良好的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)趋化功能,能够募集MSCs至SCI部位,进而促进NSCs的神经元分化。因此,共递送siIRF5/SDF-1α peptide用于改善受损脊髓微环境或许是一种有前景的治疗方案。然而,siIRF5/SDF-1α peptide的共递送具有挑战性,因为体内多重生理屏障严重限制了siIRF5/SDF-1αpeptide的靶向递送,并且siIRF5和SDF-1α peptide分别需要在胞内和胞外发挥作用。因此,本文基于体内生理屏障以及病灶部位微环境特征,发展了一种安全高效、具有损伤脊髓靶向能力的核酸/多肽共递送体系,实现了siIRF5/SDF-1αpeptide的胞内/胞外共递送以及SCI的高效治疗。本文内容如下:在第一章中,首先对SCI进行了概述,阐述了 RNA干扰技术,综述了非病毒基因递送载体的递送屏障及种类、基于细胞便车的纳米递送体系,最后介绍了 SCI的干细胞疗法。在第二章中,设计并合成了中性粒细胞特异性内化、血栓响应性分离的纳米复合物,用于中性粒细胞搭便车、核酸/多肽药物的高效包载以及SCI部位靶向递送。首先通过γ-(4-炔丙氧基苄基)-L-谷氨酸-N-羧酸酐单体开环聚合以及点击化学合成了侧链含葡萄糖的线性α-螺旋阳离子聚多肽(glucose-LPP,GP),GP通过静电相互作用缩合siRNA形成GP/siRNA二元纳米复合物。随后将苯硼酸/SDF-1αpeptide通过酰胺化反应修饰至变性牛血清白蛋白表面制备苯硼酸-SDF-1α peptide-变性牛血清白蛋白(PBA-SDF-1α peptide-dBSA,PSdB)。PSdB 与 GP/siRNA 二元纳米复合物通过可逆硼酸酯键和静电相互作用,形成粒径约为160 nm、电位约为-30 mV的PSdB/GP/siRNA三元纳米复合物。PSdB/GP/siRNA纳米复合物具有良好的体外稳定性和血清稳定性,在搭乘中性粒细胞便车后能够保持结构完整性,并实现SCI部位微血栓响应性分离。在第三章中,利用第二章中构建的三元纳米复合物包载siIRF5和SDF-1αpeptide(PSdB/GP/siIRF5),用于调控脊髓微环境,治疗SCI。体外实验表明,GP/siIRF5纳米复合物诱导了高效的IRF5基因沉默(约72%),促进RAW264.7Vaginal dysbiosis细胞由M1型向M2型转selleck抑制剂化,同时PSdB成功诱导MSCs迁移(约3.2倍),促进NSCs向神经元分化。系统给药后,PSdB/GP/siIRF5纳米复合物成功靶向至SCI部位,IRF5的基因沉默效率高达71%,向SCI部位迁移的MSCs数量增加了 7.4倍,Basso Mouse Scale 得分(5.9分)远高于PSdB/GP/siScr(3.2分)和PdB/GP/siIRF5纳米复合物治疗组(3.7分)。siIRF5介导的巨噬细胞极化联合SDF-1αpeptide介导的神经元分化协同改善脊髓损伤微环境,促进SCI修复。总之,本文设计并构建了一种能够搭乘中性粒细胞便车的核酸/多肽纳米复合物,探索了其在SCI治疗中的应用,并在SCI小鼠中展现出良好的疗效,为核酸与多肽药物的体内跨屏障和靶向递送提供了新思路,为SCI治疗提供了新方案。