一种基于细胞外囊泡的缺氧响应共组装体系及其制备方法技术

本公开涉及一种基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系，所述共组装体系包括细胞外囊泡和附着在所述细胞外囊泡上的Pc/C5A，所述Pc/C5A含有杯芳烃QAC5A

【技术实现步骤摘要】
一种基于细胞外囊泡的缺氧响应共组装体系及其制备方法


[0001]本公开涉及生物
，具体地，涉及一种基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系、一种制备基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系的方法和一种目的在于缺氧响应成像的基于与细胞外囊泡共组装的自组装体Pc/C5A。

技术介绍

[0002]氧作为所有生命体能量代谢过程中必须的重要元素，许多生理过程都是受氧调控的，使得机体对环境中对氧浓度的变化的感知和调控是十分精密的。缺氧是引起许多疾病的关键病因，例如肿瘤、贫血、心脑血管疾病等。实际上，轻度缺氧主要引起生命体的代偿性反应，低氧信号通路对一些组织氧化损伤和炎症具有保护作用。但过度的低氧信号可以导致机体损伤，甚至引起机体死亡。鉴于目前人们对低氧对疾病越来越深入的认知，研究人员也越来越重视示踪组织缺氧在临床上的应用，如磁共振成像(MRI)和正电子发射断层成像(PET)等，但是由于特殊设备的复杂性以及其在空间上的限制，这些大型仪器在科研上的使用还是有一定的不便利性。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种简便快捷的示踪组织缺氧的方法。
[0004]本公开的专利技术人发现：细胞外囊泡可以靶向富集到目标器官或目标组织；杯芳烃C5A与铝酞菁Pc结合后可以淬灭铝酞菁Pc的荧光；在缺氧条件下，杯芳烃C5A的偶氮基团被选择性还原，导致铝酞菁Pc释放并恢复其荧光；杯芳烃C5A与铝酞菁Pc结合所形成自组装体Pc/C5A可以稳定高效地被细胞外囊泡装载，并不改变细胞外囊泡的结构和细胞外囊泡内组成成分，也不影响细胞外囊泡的生物功能，由此得到了本专利技术。
[0005]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系，所述共组装体系包括细胞外囊泡和附着在所述细胞外囊泡上的杯芳烃C5A和铝酞菁Pc的自组装体Pc/C5A；
[0006]所述杯芳烃C5A的结构式为
[0007]所述铝酞菁Pc的结构式为
[0008]可选地，所述杯芳烃C5A和所述铝酞菁Pc的摩尔比为1
‑
3：1，优选为 2：1。
[0009]可选地，相对于每μg的所述共组装体系，所述自组装体Pc/C5A的含量为0.114
‑
0.120μg，优选为0.117μg；所述共组装体系的重量以细胞外囊泡的蛋白重量计算。
[0010]可选地，所述细胞外囊泡的来源为脐带间充质干细胞。
[0011]本公开第二方面提供一种制备基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系的方法，该方法包括如下步骤：
[0012]S1、将杯芳烃C5A和铝酞菁Pc混合并进行第一孵育，得到自组装体Pc/C5A；
[0013]所述杯芳烃C5A的结构式为
[0014]所述铝酞菁Pc的结构式为
[0015]S2、将所述自组装体Pc/C5A与细胞外囊泡混合并进行第二孵育。
[0016]可选地，在步骤S1中，所述第一孵育条件包括：温度为35
‑
40℃，优选为37℃；时间为25
‑
35min，优选为30min；所述第一孵育在黑暗避光条件向下进行。
[0017]可选地，在步骤S2中，相对于每μg的所述共组装体系，所述自组装体 Pc/C5A的用量为0.114
‑
0.120μg，优选为0.117μg；所述共组装体系的重量以细胞外囊泡的蛋白重量计算。
[0018]可选地，在步骤S2中，所述第二孵育条件包括：温度为35
‑
40℃，优选为37℃；时间
为1.5
‑
2.5h，优选为2h。
[0019]本公开第三方面提供一种目的在于缺氧响应成像的基于与细胞外囊泡的共组装的自组装体Pc/C5A，所述自组装体Pc/C5A含有杯芳烃C5A和铝酞菁Pc；
[0020]所述杯芳烃C5A的结构式为
[0021]所述铝酞菁Pc的结构式为
[0022]可选地，所述杯芳烃C5A和所述铝酞菁Pc的摩尔比为1
‑
3：1，优选为2：1。
[0024]通过上述技术方案，本公开能够实有效地在体内体外示踪细胞外囊泡在缺氧部位富集。
[0025]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0026]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0027]图1为杯芳烃C5A和铝酞菁Pc结合形成自组装体Pc/C5A及自组装体自组装体结合细胞外囊泡形成共组装体系图。
[0028]图2A为细胞外囊泡和缺氧响应成像共组装体系的冷冻投射电镜照片，标尺为100nm。
[0029]图2B为细胞外囊泡标志蛋白的Western blot鉴定。
[0030]图2C为细胞外囊泡的粒径的共组装体系的跟踪分析仪分析结果(该细胞外囊泡为脐带来源的间充质干细胞分泌的细胞外囊泡)。
[0031]图2D为细胞外囊泡的Zeta电位的共组装体系的跟踪分析仪分析结果 (该细胞外囊泡为脐带来源的间充质干细胞分泌的细胞外囊泡)。
[0032]图3A为在不同时间间隔通过紫外
‑
可见分光光度法分析PBS溶液中检测缺氧响应成像共组装体系的稳定性。
[0033]图3B为在PBS和含10％FBS的PBS中孵育72h(n＝5)的Pc/C5A@EVs 的Zeta电位变化。
[0034]图3C为在PBS和含10％FBS的PBS中孵育72h(n＝5)的Pc/C5A@EVs 的平均大小变化。
[0035]图4A为Xenogen IVIS Lumina活体成像系统分别对商业化染料Pc、 Pc/C5A缺氧探针、缺氧响应成像共组装体系在常氧状态下血清中进行成像分析荧光强度。
[0036]图4B为A的荧光强度定量分析。
[0037]图5A
‑
B为激光共聚焦显微镜观察缺氧响应成像共组装体系和PKH26 荧光探针标记的细胞外囊泡被细胞内化后分别在缺氧条件下的成像效果。
[0038]图5C为激光共聚焦显微镜观察缺氧响应成像共组装体系和PKH26荧光探针标记的细胞外囊泡被细胞内化后分别在缺氧条件下荧光信号的比值。
[0039]图6A为体内示踪缺氧响应成像共组装体系在体内呈时间依赖性分布；
[0040]图6B
‑
C为缺氧肾脏和正常肾脏离体的荧光成像结果及荧光信号统计；
[0041]图6D
‑
E为体外D3取材各个重要组织的体外成像以及荧光信号统计。
[0042]图7A为Pc、C5A、Pc/C5A、缺氧响应成像共组装体系处理HK
‑
2细胞的活力，证明Pc/C5A缺氧探针并不影响细胞外囊泡促进细胞增殖的能力；
[0043]图7B为免疫组化染色显示缺氧响应成像的共组装体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系，其特征在于，所述共组装体系包括细胞外囊泡和附着在所述细胞外囊泡上的杯芳烃C5A和铝酞菁Pc的自组装体Pc/C5A；所述杯芳烃C5A的结构式为所述铝酞菁Pc的结构式为2.根据权利要求1所述的共组装体系，其中，所述杯芳烃C5A和所述铝酞菁Pc的摩尔比为1
‑
3:1，优选为2：1。3.根据权利要求1或2所述的共组装体系，其中，相对于每μg的所述共组装体系，所述自组装体Pc/C5A的含量为0.114
‑
0.120μg，优选为0.117μg；所述共组装体系的重量以细胞外囊泡的蛋白重量计算。4.根据权利要求1所述的共组装体系，其中，所述细胞外囊泡的来源为脐带间充质干细胞。5.一种制备基于细胞外囊泡的用于缺氧响应成像的共组装体系的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、将杯芳烃C5A和铝酞菁Pc混合并进行第一孵育，得到自组装体Pc/C5A；所述杯芳烃C5A的结构式为
所述铝酞菁Pc的结构式为S2、将所述自组装体Pc/C5A与细胞外囊泡混合并进行第二孵育。6.根据权利要求5所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦冰，郭东升，程元秋，岳宇昕，王斓星，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：