多功能胶原-红细胞载药体系、其制备方法及应用

本发明具体涉及一种载药体系，特别涉及一种红细胞载药体系与胶原支架特异性结合的多功能胶原-红细胞载药体系及其制备方法，以及其在脊髓损伤修复中的应用，属于细胞生物学、分子生物学及药物研发。

背景技术：

1、脊髓损伤(sci)是常见的中枢神经系统疾病，随着全球交通事故的增加，脊髓损伤的发病率也在增加。损伤后神经回路的修复和重建是恢复功能的关键。神经发生的过程包括神经干细胞(nscs)的分化、迁移、存活、成熟和融入神经回路，它既受细胞自身因素的调节，也受外部微环境的影响。脊髓损伤可激活内源性nscs迁移至损伤部位，并主要分化为星形胶质细胞和少突胶质细胞，为损伤修复和再生提供潜在的内在细胞来源。在过去通过多种治疗策略，包括人工支架构建或基质移植，以及药物、蛋白质因子和其他替代品的组合，显著调节激活的nscs分化为神经元。这些功能性生物材料在促进脊髓损伤修复方面具有良好的应用前景。但单纯将药物与支架混合使用，治疗效果有限，因为体液的冲刷，使药物或生长因子无法停留在病灶部位，以配合内源性nscs的迁移，满足sci治疗的长期要求。

2、影响损伤脊髓功能重塑的外部微环境因素包括小胶质细胞/巨噬细胞表型之间的失衡。小胶质细胞/巨噬细胞具有动态和可塑性的表型，在sci的微环境中可执行不同的功能，如由促炎性m1表型向促再生m2表型的转化。具体来说，在损伤后，促炎型和促再生型被迅速诱导。然而，促再生的m2基因表达是短暂的，在7天时恢复到损伤前水平。m1促炎型的基因表达可以维持在损伤后1个月甚至更长时间。众所周知，m1-m2转换失调会进一步加剧脊髓损伤，如沉积硫酸软骨素蛋白多糖，损害血脊髓屏障的完整性和造成神经元毒性。因此，迫切需要建立一种内外结合的治疗系统，在处理导致神经元丢失和炎症微环境的同时，实现组织再生。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种多功能胶原-红细胞载药体系及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

2、本发明的另一目的还在于提供所述多功能胶原-红细胞载药体系在制备用于修复脊髓损伤的药物中的应用。

3、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

4、本发明实施例提供了一种多功能胶原-红细胞载药体系，其包括：载药红细胞和胶原材料，以及，使载药红细胞和胶原材料特异性结合的葡萄糖胺。

5、在一些实施例中，所述多功能胶原-红细胞载药体系包括：葡萄糖胺修饰的胶原材料，以及载药红细胞，其中，所述葡萄糖胺修饰的胶原材料上的葡萄糖胺与载药红细胞上的葡萄糖转运蛋白特异性结合，从而将载药红细胞与胶原材料特异性结合。

6、本发明实施例还提供了所述多功能胶原-红细胞载药体系的制备方法，其包括：将葡萄糖胺修饰的胶原材料与载药红细胞孵育，使载药红细胞和胶原材料特异性结合，形成多功能胶原-红细胞载药体系。

7、本发明实施例还提供了前述的多功能胶原-红细胞载药体系在制备用于修复脊髓损伤的药物中的应用。

8、相应的，本发明实施例还提供了一种修复脊髓损伤的药物，其包含前述的多功能胶原-红细胞载药体系。

9、较之现有技术，本发明提供的多功能胶原-红细胞载药体系能够将小分子化学药物包载入红细胞内，通过葡萄糖胺的桥接作用，减少药物在损伤部位的扩散流失和引起的毒副作用。在脊髓损伤应用时，能够为内源性神经干细胞提供有利微环境，更有利的诱导内源神经干细胞向神经元的分化，促进大鼠行为功能的恢复。

技术特征：

1.一种多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于，包括：载药红细胞和胶原材料，以及，使载药红细胞和胶原材料特异性结合的葡萄糖胺。

2.根据权利要求1所述的多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于，包括：葡萄糖胺修饰的胶原材料，以及载药红细胞，其中，所述葡萄糖胺修饰的胶原材料上的葡萄糖胺与载药红细胞上的葡萄糖转运蛋白特异性结合，从而将载药红细胞与胶原材料特异性结合。

3.根据权利要求1所述的多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于：所述葡萄糖胺包括葡萄糖衍生物。

4.根据权利要求1所述的多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于：所述载药红细胞包括作为药物载体的红细胞，以及包载于所述红细胞内的药物分子。

5.根据权利要求4所述的多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于：所述药物分子包括紫杉醇；和/或，所述红细胞为人或动物来源的红细胞，优选为人血液来源的红细胞。

6.根据权利要求1所述的多功能胶原-红细胞载药体系，其特征在于：所述胶原材料包括线性有序胶原支架。

7.如权利要求1-6中任一项所述多功能胶原-红细胞载药体系的制备方法，其特征在于，包括：将葡萄糖胺修饰的胶原材料与载药红细胞孵育，使载药红细胞和胶原材料特异性结合，形成多功能胶原-红细胞载药体系。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括：

9.权利要求1-6中任一项所述多功能胶原-红细胞载药体系在制备用于修复脊髓损伤的药物中的应用。

10.一种修复脊髓损伤的药物，其特征在于包含权利要求1-6中任一项所述多功能胶原-红细胞载药体系，优选的，所述药物至少具有促进神经干细胞向神经元分化的功能，所述药物至少具有促进脊髓损伤后m2巨噬细胞增多的功能，所述药物至少具有促进脊髓损伤修复的功能；

技术总结
本发明公开了一种多功能胶原‑红细胞载药体系、其制备方法及应用。所述多功能胶原‑红细胞载药体系包括：载药红细胞和胶原材料，以及，使载药红细胞和胶原材料特异性结合的葡萄糖胺。所述制备方法包括：将葡萄糖胺修饰的胶原材料与载药红细胞孵育，使载药红细胞和胶原材料特异性结合，形成多功能胶原‑红细胞载药体系。本发明提供的多功能胶原‑红细胞载药体系能够将小分子化学药物包载入红细胞内，通过葡萄糖胺的桥接作用，减少药物在损伤部位的扩散流失和引起的毒副作用。在脊髓损伤应用时，能够为内源性神经干细胞提供有利微环境，更有利的诱导内源神经干细胞向神经元的分化，促进大鼠行为功能的恢复。

技术研发人员：戴建武,陈艳艳,张璐璐
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13