[发明专利]一种脂肪细胞靶向阳离子基因载体、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种高效脂肪细胞靶向阳离子基因载体及其制备方法和应用，载体包括线性聚α‑赖氨酸、接枝在所述线性聚α‑赖氨酸上的脂肪细胞靶向肽和对甲苯磺酰基保护的精氨酸；线性聚α‑赖氨酸与对甲苯磺酰基保护的精氨酸的摩尔比为1:10～100；所述线性聚α‑赖氨酸与脂肪细胞靶向肽的摩尔比为1:1～30。上述载体具有较高转染效率和较低细胞毒性。ATS‑PLL‑RT阳离子载体在基因载体设计和抗肥胖症领域具有广泛的应用前景。ATS‑PLL‑RT基因载体在前体脂肪细胞和成熟脂肪细胞中的最佳转染效率是阳离子基因载体黄金标准“PEI25k”的最佳转染效率的十多倍，且在最佳转染效率的比例时细胞存活率均在90％以上。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，尤其涉及一种脂肪靶向阳离子基因载体、其制备方法及其应用。

背景技术

肥胖是由于脂肪在体内过度积累所致的一种疾病状态。近年来，由于饮食结构和生活方式的改变，肥胖的发病率在世界范围内急剧上升。[参见Rosen ED,SpiegelmanBM.Adipocytes as regulators of energy balance and glucose homeostasis,Nature.2006,444:847-853.]。肥胖能够引发胰岛素抵抗、高血糖、高血压、高血脂等一系列代谢综合征，成为导致II型糖尿病以及心血管疾病发病的重要独立风险因素。因此，肥胖已成为危害人类健康并亟待解决的重要公共问题。然而，大部分市售的减肥药效果甚微，且伴随着出现中风和心脏病等疾病发生。[参见Cooke D,Bloom S.The obesity pipeline:current strategies in the development of anti-obesity drugs,Nature ReviewsDrug Discovery.2006,5:919-931.]。因此，寻找高效安全的减肥方法已成为医学上重要的研究课题。

随着对肥胖发生发展分子机制认识的不断深入，科研人员发现肥胖患者脂肪细胞内许多基因的表达过度或受抑制。因此脂肪细胞的基因治疗已经成为攻克和治愈肥胖最具有希望和挑战的研究领域。[参见Matharu N,Rattanasopha S,Tamura S,Maliskova L,Wang Y,Bernard A,Hardin A,Eckalbar WL,Vaisse C,Ahituv N.CRISPR-mediatedactivation of a promoter or enhancer rescues obesity caused byhaploinsufficiency,Science.2019,363:eaau0629.]。肥胖的基因治疗指将具有正常功能的基因或者治疗作用的基因通过特定的方式导入脂肪细胞，从而达到肥胖治疗的目的。由于载体的局限性使得目前对肥胖的基因治疗无法完美实现。因此，研究和开发新型的基因载体是众多研究人员及临床医生关注的热点。

目前，氨基酸改性基因载体越来越引起人们的关注，氨基酸是组成生物蛋白质的基本组成单位，安全性好，可生物降解，是一类具有广阔应用前景的新型生物医用材料。[参见Tian HY,Tang ZH,Zhuang XL,Chen XS,Jing XB.Biodegradable synthetic polymers:preparation,functionalization and biomedical application,Progress in PolymerScience.2012,37:237-280.]。此外，具有脂肪细胞靶向的多肽材料已成为如今基因载体研究的重要方向。[参见Won YW,Adhikary PP,Lim KS,Kim HJ,Kim JK,Kim YH.Oligopeptidecomplex for targeted non-viral gene delivery to adipocytes,NatureMaterials.2014,13:1157-1164.]。因此，开发适合脂肪细胞靶向基因载体体系意义重大，它可针对高脂饮食导致的肥胖进行精准治疗，有望成为临床基因治疗肥胖的新策略。

发明内容