Arg-Gly-Asp(RGD)Modified Biomimetic Polymeric Materials

The new generation of biomaterials focuses on the design of biomimetic polymeric materials that are capable of eliciting specific cellular responses and directing new tissue formation. Since Arg-Gly-Asp （RGD） sequences have been found to promote cell adhesion in 1984, numerous polymers have been functionalized with RGD peptides for tissue engineering applications. This review gave the advance in RGD modified biomimetic polymeric materials,focusing on the mechanism of RGD, the surface and bulk modification of polymer with RGD peptides and the evaluation in vitro and in vivo of the modified biomimetic materials.

含Arg-Gly-Asp肽与仿生PLGA-(ASP-PEG)材料结合的实验研究

设计合成含Arg-Gly-Asp[Arg(R)-精氨酸,Gly(G)-甘氨酸,Asp(D)-天冬氨酸]的非病毒基因载体的肽(K16-GRGDSPC)(K-赖氨酸,S-丝氨酸,P-脯氨酸,C-半胱氨酸),用其作材料聚(丙交酯-co-乙交酯)-(天冬氨酸-聚乙二醇)交替预聚物[PLGA-(ASP-PEG)]的表面修饰。合成K16-GRGDSPC,将PLGA-(ASP-PEG)制成A、B、C三块薄片。薄片A、B与交联剂反应,反应后的薄片A再与肽反应,薄片C作为对照。质谱仪(MS)、高效液相色谱分析仪(HPLC)检测肽的分子量及纯度;x线光电子能谱法(XPS)检测材料表面硫元素;分光光度仪检测残液未反应肽含量。HPLC检测肽的纯度为94.13%,MS检测肽分子量为2741.26。XPS检测改性薄片A中硫元素结合能为164eV,碳、硫元素的含量比值(C/S)为99.746∶0.1014;反应后薄片B中硫元素结合能为162eV与164eV,C/S为99.574∶0.4255;薄片C中无硫元素。残液管OD值为0.069,薄片A表面接枝肽密度为0.04mg/mm2。提示通过交联剂可将所合成的肽K16-GRGDSPC结合到仿生材料PLGA-(ASP-PEG)表面。

细胞粘附肽Arg-Gly-Asp的合成与生物活性检测

采用固相多肽合成法合成Ag-G ly-Asp(RGD)三肽,以天门冬氨酸计RGD三肽收率为75%,采用MTT法进行合成肽RGD抑制人纤维肉瘤细胞HT1080转移机理方面的研究,证实了人工合成的RGD肽能抑制人纤维肉瘤细胞HT1080与纤维连接蛋白(FN)的粘附。

初步构建与评估递送柚皮素的RGD外泌体

目的:本研究旨在制备生物合成纳米载体递送柚皮素(naringenin,Ng),并研究其对乳腺癌的体外抑瘤效果。方法:使用精氨酸甘氨酸天冬氨酸前列腺素F2受体阴性调节因子绿色荧光蛋白(Arg-Gly-Asp-prostaglandin F2 receptor negative regulator-green fluorescent protein,RGD-P-G)质粒进行转染,构建分泌RGD-P-G外泌体(RGD-P-G-Exosomes,RGD-P-G-Exo)的293F细胞。通过超速离心收集293F细胞上清液中的RGD-P-G-Exo,加入Ng,并通过水浴超声促使RGD-P-G-Exo包封Ng,形成RGD-P-G-Exo@Ng。使用荧光显微镜对转染RGD-P-G的293F细胞进行鉴定。通过透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析技术、蛋白质免疫印迹等方法对RGD-P-G-Exo@Ng的形貌、粒径、标志物和绿色荧光蛋白(GFP)表达情况进行表征。采用紫外分光光度法评估包封率和载药量。通过细胞摄取实验评估纳米药物被吞噬摄取的效果。通过CCK-8法检测Exo@Ng和RGD-P-G-Exo@Ng对乳腺癌MDA-MB-231细胞的杀伤能力。结果:电镜结果显示RGD-P-G-Exo@Ng呈茶托状结构,纳米颗粒追踪分析技术显示RGD-P-G-Exo@Ng粒径主要分布在147.0 nm。蛋白免疫印迹结果表明RGD-P-G-Exo@Ng表达CD9、CD63等外泌体标志物和GFP,证明RGD-P-G-Exo的构建成功。RGD-P-G-Exo@Ng纳米药物的包封率为(28.1±0.6)%,载药量为(6.0±0.1)%。在高浓度下,Exo及RGD-P-G-Exo对MDA-MB-231细胞的存活率无显著影响,具有良好的生物相容性。在细胞摄取实验中,与Exo@Ng相比,RGD-P-G-Exo@Ng具有更强的细胞摄取效果(P<0.05)。药效实验中,Exo@Ng和RGD-P-G-Exo@Ng均表现出浓度依赖性的MDA-MB-231细胞毒性,其中RGD-P-G-Exo@Ng比相同浓度的Exo@Ng具有更强的细胞杀伤能力(P<0.05)。结论:本研究初步合成了一种用于靶向递送Ng的纳米药物,为开发生物纳米靶向肿瘤药物递送系统提供了新的策略。

合成肽RGD和YIGSR的聚合衍生物对PG细胞侵袭重组基底膜能力的影响

目的 探讨 ＲＧＤ和 ＹＩＧＳＲ的聚合衍生物对 ＰＧ细胞侵袭重组基底膜能力的影响。方法 利用 Ｔｒａｎｓｗｅｌｌ细胞培养小室。结果 适量 ＰＧ细胞经趋化剂作用 １０ｈ，侵袭细胞已达便于统计分析的数量范围；２５～１００μｇ／ｍｌ的合成肽 ＲＧＤ、ＹＩＧＳＲ及多数衍生物与细胞作用 ４８ｈ可对抗 ＰＧ细胞对重组基底膜的侵袭。结论 高转移性人肺白细胞癌 ＰＧ细胞系是肿瘤细胞体外侵袭实验筛选有关抗肿瘤转移药物的适用细胞。其中 ＲＧＤ和 ＹＩＧＳＲ的杂叉聚合肽及 ＹＩＧＳＲ均叉聚合肽的抗肿瘤侵袭活性较强。

RGD和YIGSR衍生物的抗肿瘤侵袭、转移活性

目的 研究抗肿瘤转移肽Arg Gly Asp(RGD)和Tyr Ile Gly Srg Arg(YIGSR)的均叉、杂叉聚合肽的抗肿瘤侵袭、转移作用。方法 MTT法测定药物对PG和LA795细胞粘附Matrigel能力的影响 ;Transwell细胞培养小室测定药物对PG细胞侵袭重组基底膜能力的影响 ;观察药物对LA795小鼠肺腺癌细胞自发肺转移模型抗肿瘤转移的影响。结果 在 5 0～ 10 0 μg/ml浓度范围 ,RGD和YIGSR的杂叉肽WF12和YIGSR的均叉肽WF2 7的抗粘附作用强于RGD和YIGSR肽 ;以上二肽在 10 0 μg/ml浓度的抗肿瘤侵袭作用优于RGD和YIGSR肽 ;以上二肽 10 0 μg/只 ,静脉给药仅 5次可显著抑制移植LA795细胞肺转移小鼠的肺脏重量和肺转移结节数。结论 RGD与YIGSR的杂叉肽WF12和YIGSR的均叉肽WE2 7具有较强的抗肿瘤侵袭、转移活性。

转铁蛋白与RGD共修饰脂质体用于脑胶质瘤靶向性研究

目的构建转铁蛋白与整合素受体精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)三肽序列共修饰脂质体,并对其脑胶质瘤靶向性进行初步研究。方法采用薄膜分散法制备RGD修饰脂质体,采用后插入法制备转铁蛋白与RGD共修饰脂质体,观察其形态、粒径、电位。通过U87脑胶质瘤细胞摄取实验以及裸鼠脑组织离体成像实验考察脂质体的脑胶质瘤靶向性。结果所制备的双配体脂质体粒径在RGD/TF-LP为(120.0±8.5)nm,电位为(-5.00±1.15)mV。体外细胞摄取实验表明,U87脑胶质瘤细胞对共修饰脂质体的摄取效率分别是转铁蛋白修饰脂质体和RGD修饰脂质体的2.1倍和2.7倍。肿瘤球摄取实验以及裸鼠脑组织离体成像实验表明共修饰脂质体具有良好的肿瘤靶向性以及脑部肿瘤传递能力。结论转铁蛋白与RGD共修饰脂质体具有一定的脑胶质瘤靶向性,是一种潜在的脑胶质瘤给药系统。

含RGD和YIGSR的肽合成及其抗肿瘤侵袭活性

目的:设计并合成具有抗肿瘤侵袭活性的含Arg-Gly-Asp(RGD)和Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg(YIGSR)新型肽类化合物。方法:RGD和YIGSR均有抗肿瘤侵袭活性,在此基础上设计了α-精甘天冬氨酰-ε-酪异亮甘丝精氨酰赖氨酸甲酯,并采用固相法合成。观察其对小鼠肺腺癌细胞自发肺转移模型抗肿瘤转移的影响。结果:目标化合物总收率56%,结构经质谱鉴定。静脉给药每只100μg,5次可显著抑制移植LA795细胞肺转移小鼠的肺脏重量和肺转移结节数。结论:目标化合物具有较强的抗肿瘤侵袭活性。

光交联剂SANPAH在处理后的牛颈静脉血管表面接枝生物短肽RGD

目的:通过不同摩尔浓度、摩尔比的光交联剂SANPAH和RGD接枝于经过去细胞和光氧化后的牛颈静脉(BJVC)表面的初步研究,以明确接枝RGD的效果和最佳浓度。方法:分别取4个不同浓度的SANPAH和RGD进行3个摩尔比的反应,经过紫外线照射光化学接枝后,各组血管片进行快速冰冻切片,荧光显微镜下观察,看不同浓度下和摩尔比反应、结合的荧光效果,从而初步推断出最佳的反应和结合浓度。结果:应用光交联剂后,血管内膜面有一层较强的荧光,随着RGD和SANPAH的浓度的升高,荧光整体上是越来越强,但是二者的浓度高于0．6mM时,荧光差别不是很明显;当二者的反应摩尔比为1:1时,荧光最强。结论:光交联剂SANPAH能够把RGD接枝到BJVC上,最佳的RGD和SANPAH反应及接枝的浓度是0．6mM,最佳的摩尔比是1:1。

人脐静脉内皮细胞在RGD肽聚酯材料表面的黏附稳定性研究

研究RGD肽对内皮细胞(Endothelialcell,EC)在生物材料表面黏附稳定性的影响。实验材料(聚酯)分为三组:RGD组(表面共价接枝人工合成的RGD三肽)、对照组(表面预衬纤维粘连蛋白)和空白组(表面未作任何处理),然后在三组材料表面种植体外培养的人脐静脉内皮细胞,并在定常流条件下观察比较RGD肽和纤维粘连蛋白对材料表面细胞黏附稳定性的影响。结果显示随着剪切力作用时间延长和剪切力加大,三组材料表面黏附的细胞脱落逐渐增多。空白组PET表面细胞脱落最为明显,8.19dyne/cm2作用4h后,材料表面细胞残留率仅为13.73%。PET表面结合RGD或纤维粘连蛋白后,细胞残留率明显增加,同样剪切力作用下细胞残留率分别为43.33%和40.75%,两组之间无显著性差异。由此得出结论,RGD可以提高EC在材料表面的黏附稳定性。本结果仅是一个体外实验的初步结果,需要进一步的体内实验加以证实。

结合RGD肽的聚酯材料表面粘附内皮细胞的抗剪切力研究

精氨酸 甘氨酸 天门冬氨酸 (RGD)是许多粘附蛋白的高度保守氨基酸序列。生物材料表面结合RGD肽有助于内皮细胞在材料上的粘附、迁移和增殖。本研究在体外流动条件下观察结合RGD肽或纤维粘连蛋白的聚酯材料表面粘附内皮细胞的抗剪切能力 ,并通过观察肌动蛋白和踝蛋白的表达初步探讨影响细胞粘附稳定性的机制。结果显示材料表面结合RGD或纤维粘连蛋白可以增加细胞的粘附强度 ,提高抗剪切能力 ;

^(99)Tc^m-3PRGD_2 SPECT/CT在肺部良恶性病变中的诊断价值

目的探讨^(99)Tc^m-3PRGD_2 SPECT/CT对肺部良恶性病变的诊断价值。方法回顾性分析于治疗前行^(99)Tc^m-3PRGD_2平面显像、胸部SPECT/CT显像,并最终获得病理结果的37例肺部病变患者资料,其中恶性病变27例,良性病变10例。将肺部病变对99 Tcm-3PRGD2的摄取灰度与肝脏对比,分为低度增高、中度增高、高度增高;计算病变(L)最高摄取值与对侧正常肺(N)、肝脏(H)、纵隔(Me)、对侧三角肌(Mu)平均摄取值的比值,并进行统计学分析,评价其诊断效能;选取肺良恶性病变各1例行免疫组织化学分析整合素αvβ3表达。结果 37例患者肺部病变对^(99)Tc^m-3PRGD_2摄取均增高,66.67%(18/27)恶性病变高度增高,90.00%(9/10)良性病变轻、中度增高;恶性肺部病变摄取比值均高于良性病变(P均<0.05),以L/N=5.45或L/Mu=4.65为阈值,诊断肺恶性病变的敏感度、特异度和准确率均为77.80%、80.00%、78.40%;免疫组化结果显示肺恶性病变高表达整合素αvβ3,良性病变仅少量表达。结论 ^(99)Tc^m-3PRGD_2 SPECT/CT对肺部良恶性病变的鉴别具有诊断价值。

YIGSR五肽及RGD三肽对肝窦内皮细胞窗孔的调节作用

目的 探讨酪氨酸 -异亮氨酸 -甘氨酸 -丝氨酸 -精氨酸 (Tyr- Ile- Gly- Ser- Arg,YIGSR)五肽及精氨酸 -甘氨酸 -天门冬氨酸 (Arg- Gly- Asp,RGD)三肽对肝窦内皮细胞 (SEC)窗孔的影响。方法 用胶原酶原位灌注、Percoll不连续密度梯度离心法分离大鼠的 SEC,并加入包被有 型胶原或层粘连蛋白 (lam inin,L N)基质的盖玻片上培养。采用扫描电镜技术及放免方法 ,分别观察 YIGSR五肽及 RGD三肽对 SEC窗孔数目、大小 ,以及 SEC分泌 型胶原能力的影响。结果 生长在包被 L N的盖玻片上 48小时的 SEC,其窗孔数目及大小均比生长在 型胶原上的 SEC明显降低 (P<0 .0 5 ) ;但同时加入 YIGSR五肽 (5 0 μg/ ml)及 RGD三肽 (5 0 μg/ m l)作用 48小时后 ,SEC窗孔数目及大小均有明显增加 (P<0 .0 5 ) ,同样地 ,经 YIGSR五肽及 RGD三肽作用后 ,生长在 L N上的 SEC分泌 型胶原的能力亦明显下降 (P<0 .0 5 )。结论 YIGSR五肽及 RGD三肽对 SEC的形态 (如窗孔 )及功能 (如分泌 型胶原 )

生物活性短肽RGD在骨组织诱导再生中的研究进展

临床上对创伤、感染和肿瘤切除后所造成大范围骨缺损的修复至今未得到有效的解决。在基质材料中的生物活性物质能对其周围组织及长入基质材料中的纤维组织发生诱导作用 ,使其向骨组织方向生长 ,从而促进骨缺损区的修复。精氨酸 -甘氨酸 -天冬氨酸序列 (Arg- Gly- Asp,RGD)是细胞膜整合素受体与细胞外配体相结合的识别位点。在一定条件下 ,人工合成的 RGD序列的可溶性小分子多肽能够竞争性地与细胞表面的整合素结合 ,将细胞外信息传入细胞内 ,引起细胞一系列的生理变化。目前 ,国内外研究报道合成的 RGD肽具有诱导成骨细胞的生长 ,抑制破骨细胞之间、破骨细胞与基质之间的黏附 ,具有诱导骨再生的能力。本文仅就 RGD肽在骨组织诱导再生中的应用及其进展作一简要综述。

RGD肽涂层微种植体对Beagle犬骨整合的促进作用

目的:探讨精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽涂层微种植体在不同愈合时间时骨组织中Ⅰ型胶原(ColⅠ)和骨钙蛋白(OC)表达水平的变化,阐明RGD肽涂层对微种植体骨整合的促进作用。方法:选取6只成年雄性Beagle犬,将36枚微种植体分为2组,实验组为RGD肽涂层微种植体,对照组微种植体表面未做处理(n=18)。采用随机对照原则,在第0、4、6周时分别在Beagle犬上颌骨左、右侧植入区(第2、第3、第4前磨牙根分叉区域随机选取任一部位)各植入1枚种植体,一侧为实验组,对侧为对照组。实验第8周时处死动物,获得愈合时间为2、4和8周的微种植体-骨组织标本,行HE及免疫组织化学染色,并检测微种植体周围骨组织中ColⅠ和OC的表达情况。结果:HE染色,实验组与对照组均显示有一定的成骨反应,愈合2和4周时,实验组与对照组比较骨组织表现为较强的成骨反应,8周时骨反应趋于一致,均可见板层状骨组织。实验组微种植体周围骨组织中ColⅠ和OC表达水平在2和4周时高于对照组(P<0.05),8周时2组比较差异无统计学意义(P>0.05)。实验组愈合4周时微种植体周围骨组织中ColⅠ表达水平高于2和8周时,且差异有统计学意义(P<0.05)。对照组仅2周与8周时ColⅠ表达水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。实验组与对照组微种植体周围骨组织中OC表达水平随愈合时间延长而逐渐升高,8周时表达水平明显高于2周时(P<0.05);实验组愈合4周时OC表达水平明显高于2周时(P<0.05),而对照组2周与4周时比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:RGD肽涂层能够提高微种植体周围骨组织中ColⅠ和OC的表达,其在促进微种植体初期骨整合过程中起重要作用。

将RGD模体改变为RGDNM可减弱Echistatin对血小板聚集的抑制但增强血管新生的抑制作用

为了研究去整合素echistatin RGD(Arg-Gly-Asp)模体周边氨基酸突变后对其生物学功能的影响,根据echistatin序列设计合成6个片段,利用重叠延伸PCR法合成cDNA,使echistatin RGD模体周边序列变为ARGDNM(D27→N),与载体pTXB1连接后转化E.coliBL21(DE3),建立echistatin(ARGDNM)的表达体系.工程菌经IPTG诱导后融合蛋白表达量占菌体总蛋白约30%,几丁质亲和纯化后,DTT裂解释放目的蛋白分子量约5.4kD.体外血小板聚集和体内鸡胚绒毛尿囊膜(chick chorioallantoic membrane,CAM)血管新生实验结果表明,echistatin(ARGDNM)抑制血小板聚集的作用减弱,而其抑制血管新生的作用增强.RGD模体周围氨基酸的改变影响了去整合素的生物学功能,echistatin(ARGDNM)增强了与αⅤβ3结合的特异性,本工作为研究特异性更强的去整合素药物奠定了基础.

RGD肽修饰的白藜芦醇纳米颗粒的制备及其对大肠癌细胞株SW620的影响

目的制备精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽修饰的白藜芦醇(Res)纳米颗粒,观察其对大肠癌细胞株SW620的影响。方法制备RGD肽修饰的PEG-PEI纳米载体结合Res后形成纳米复合物。测定该纳米复合物的粒径、包封率和体外释放特性,并检测其对大肠癌SW620细胞的增殖、细胞周期及凋亡的影响,同时设Res作对照。结果所制备的Res纳米复合物平均粒径为(124.9±36.0)nm,包封率为(85.3±5.6)%,3d内共释放(72.5±8.3)%的Res。60、80、100μmol/L的Res纳米复合物对SW620细胞的增殖抑制作用与同浓度Res相比显著增强(P<0.05)。40、80μmol/L的Res纳米复合物使SW620细胞的S期细胞比例显著增加,40μmol/L的Res纳米复合物使凋亡细胞比例显著增加。结论 Res纳米复合物对大肠癌细胞株SW620有较好的增殖抑制活性,诱导细胞凋亡,增加细胞进入S期的比例,有着良好的应用前景。

RGD-M6P对原代肝星状细胞的影响

目的探讨精氨酸 -甘氨酸 -天冬氨酸 (RGD)和甘露糖 - 6 -磷酸 (M6P)的复合体 (RGD M6P)对原代肝星状细胞 (HSC)活化及细胞外基质分泌水平的影响。方法应用胶原酶原位灌注法分离原代HSC ,接种培养 4 8h后 ,随机分成空白对照组、转化生长因子β1(TGFβ1)组、M6P组、RGD组和RGD M6P组。培养 5d后 ,应用免疫组化方法检测各组HSCα SMA表达水平变化 ,双抗体夹心ABC酶免测定法检测培养 7d细胞的上清液中Ⅲ型前胶原 (PCⅢ )含量。结果RGD M6P组原代HSC细胞上清液PCⅢ含量和α SMA表达明显低于TGFβ1组和M6P组 (P <0 .0 5 ) ,而与RGD组比较无显著差异。结论RGD M6P显著减少原代HSCα SMA的表达水平 ,明显降低培养上清中PCⅢ含量 。

MR分子探针RGD-USPIO评价核苷组合对人肝癌细胞Bel-7402的作用

目的利用超微超顺磁性氧化铁(USPIO)标记的含有精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸(RGD)序列的环肽探针(RGD-USPIO)评价核苷组合对人肝癌细胞Bel-7402的作用效果及抗肿瘤作用机制。方法将对数生长期的人肝癌细胞Bel-7402分为2组,实验组加入1mmol/L核苷组合,对照组加入1640培养液,共同培养48h后加入等量的RGD-USPIO培养6h,行体外MR成像并测量T2WI信号强度。提取实验组和对照组的细胞总RNA和总蛋白,通过实时荧光定量PCR及Western blot检测整合素α_νβ_3的表达情况。结果MR扫描显示对照组和实验组T2WI信号强度分别为241.05±15.36、997.35±42.83,差异有统计学意义(t=28.79,P<0.01);实时荧光定量PCR结果显示实验组α_νβ_3 mRNA表达水平是对照组的(0.22±0.02)倍(t=4.50,P<0.01);Western blot结果显示实验组蛋白条带较对照组浅,实验组肿瘤细胞整合素α_νβ_3的表达较对照组低(t=11.88,P<0.01)。结论核苷组合通过抑制整合素配体—受体结合而发挥抗肿瘤作用,其抗肿瘤机制可能与诱导肿瘤细胞凋亡有关;MR分子探针RGD-USPIO可简便、准确地评价核苷组合对Bel-7402细胞的作用。

RGD类肽抑制高转移舌癌细胞粘附、迁移的实验研究

目的 进行合成肽RGDS(精氨酸 甘氨酸 天冬氨酸 丝氨酸 )抑制脑转移舌癌细胞转移机理方面的研究。方法 采用MTT法研究不同浓度的RGDS对Tb细胞粘附人工重组基底膜 (Matrigel)及纤维连接蛋白 (Fn)能力的影响 :细胞移动实验测定RGDS抑制Tb细胞在Matrigel及Fn上迁移的能力 ;明胶底物SDS PAGE电泳推测RGDS与基质金属蛋白酶的关系。结果 不同浓度的RGDS抑制了Tb细胞对Matrigel及Fn的粘附 ,并能抑制Tb细胞在Matrigel及Fn上的迁移。电泳结果表明RGDS能部分抑制由Fn诱导的基质金属蛋白酶的分泌。 结论 RGDS能抑制Tb细胞的粘附、迁移及抑制由Fn诱导的金属蛋白酶分泌 ,提示RGDS有抗肿瘤转移活性。