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纳米芳香药物治疗神经精神类疾病的研究

文献类型:学位论文

作者卢治国
答辩日期2021-06-01
文献子类博士
授予单位中国科学院过程工程研究所
导师张欣
关键词缓控释纳米芳香药物,基因-芳香协同治疗,仿生,抑郁症,航天特因环境
英文摘要

精神神经类疾病一般是由外在的重大应激事件和内在遗传因素共同导致的。神经精神类疾病最初只是情绪障碍。若不加以干预,情绪障碍会逐渐造成脑生理活动改变,并最终发展成神经精神类疾病疾病,从而给个人和社会带来沉重负担。精神障碍在情绪障碍阶段,需要舒适且温和的干预手段缓解患者的情绪,尤其是缓解患者外在的应激。芳香疗法作为一种辅助疗法,具有显著的缓解应激效果。然而,传统芳香疗法不够便利。并且,芳香药物分子挥发过快,会产生过浓的香气,影响治疗效果。基于此,本论文制备了一系列适用于日用品加香的纳米芳香药物。首先,针对壁纸白天使用而夜晚不使用的特点,本论文分别制备了基于无机介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)和基于有机高分子胶束的光敏纳米芳香药物。另外,针对丝绸贴身使用且表面带负电荷的特点,本论文分别制备了基于阳离子胶束的pH响应纳米芳香药物和基于阳离子脂质体的温敏纳米芳香药物。为了更好地探究纳米芳香药物的神经调节作用,本论文分别从行为学水平,组织水平,细胞水平和分子水平探究了纳米芳香药物的作用。在行为学水平,本论文通过旷场试验和高架十字迷宫试验评价了纳米芳香药物减压和抗焦虑效果。在组织水平,本论文通过检测特定脑区的生理电位,探究了纳米芳香药物在神经活性方面的作用。在细胞水平,本论文通过免疫荧光切片探究了纳米芳香药物在神经再生方面的作用。在分子水平,本论文通过液相-质谱联用检测了纳米芳香药物在神经递质分泌方面的作用。最终,本论文发现了纳米芳香药物具有更好的神经调节作用,并且这种神经调节作用具有长效性。应激在抑郁症的发病过程中产生重要作用。纳米芳香药物具有较好的缓解应激效果,因此具有预防抑郁症的潜力。在纳米芳香药物的设计和制备方面,本课题受壁纸易发霉启发,提出了仿生纳米芳香药物的思路。首先,根据微生物多为棒状,本论文制备了基于棒状MSNs的形貌仿生纳米芳香药物。随后,鉴于多糖类菌外分泌物在粘附方面的作用,本论文在形貌仿生纳米芳香药物表面修饰壳聚糖分子,制备了功能仿生纳米芳香药物。通过分子动力学模拟本论文发现,功能仿生纳米芳香药物可以与壁纸上的纤维素产生大量氢键,并改变纤维素的空间结构,从而显著提高纳米芳香药物的粘附力。最后,本论文为功能仿生纳米芳香药物赋予化学反应能力,使纳米芳香药物可以与壁纸形成共价键。本论文命名为仿生plus纳米芳香药物。通过纳米芳香药物粘附和脱附实验本论文发现,仿生plus纳米芳香药物具有最好的粘附效果。本论文通过给小鼠注射皮质酮诱导构建抑郁症模型小鼠。在抑郁症模型小鼠构建的应激环境中,本论文将芳香药物处理的壁纸粘附在鼠笼壁上。并展现了显著的预防抑郁症效果。当精神障碍发展到脑生理活动改变的程度,则需要从内在的遗传因素和外在的应激因素协同治疗疾病。在本课题中,本论文以抑郁症为例,设计并制备了适用于鼻腔给药的基因-芳香药物递送体系。本论文引入Cysteine-odorranalectin促进递送体系经鼻入脑。另外,本论文引入舍曲林,促进递送体系靶向至病灶细胞。在以内涵体途径进入细胞后,递送体系优异的质子缓冲效应涨破内涵体,实现内涵体逃逸,并释放药物。基因药物siRNA可以下调血清素转运体表达,从而抑制血清素再摄取,提高血清素在病灶的含量,进一步从内在遗传因素治疗抑郁症。芳香药物柠檬醛则可下调应激水平,从外在的应激因素治疗抑郁症。结果表明,基因-芳香药物递送体系具有优异的抑郁症协同治疗效果。特殊应激环境,如航天员所处的微重力和孤独环境,会造成严重的焦虑情绪和认知记忆衰退。通过纳米芳香药物缓解应激预期具有较好的效果。然而,航天环境对清洁度要求较高。也就是说,纳米芳香药物应不易脱附。在本课题中,本论文对纳米芳香药物进行活性修饰,制备了反应性纳米芳香药物。反应性纳米芳香药物能够与壁纸形成共价键,从而牢固地粘附在壁纸上。通过后肢去负荷和将鼠笼壁换成毛玻璃,本论文模拟了航天微重力和孤独环境。结果表明,纳米芳香药物在模拟的航天特因环境下具有显著的抗焦虑和提高认知记忆效果。综上,本课题提供了芳香药物纳米化和缓控释平台,并初步探究了纳米芳香药物神经调节作用和机制,为纳米芳香药物应用于神经系统疾病治疗奠定了基础。另外,本课题提出了仿生纳米芳香药物思路,显著提高了纳米芳香药物在壁纸上的粘附,并应用于抑郁症的预防。对于抑郁症的治疗,本课题提出了基因-芳香药物联合治疗策略,并设计和制备了相应的基因-芳香药物鼻腔药物递送体系。最后,本课题还验证了纳米芳香药物在航天特因环境下抗焦虑和提高认知记忆效果。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60794]  
推荐引用方式
GB/T 7714
卢治国. 纳米芳香药物治疗神经精神类疾病的研究[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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