纳米化的神经生长因子（NGF）基因治疗颅脑创伤及其作用机制

In the treatment of the traumatic brain injury (TBI), while the blood-brain barrier (BBB) limits the penetration of the intravenously-injected drugs and other high molecular weight proteins, such as nerve growth factor (NGF), into the brain, the repeated and long-last intracranial injection of the drugs easily cause intracranial hemorrhage and infection,and so on. In our previous studies, we found the poly(n-butyl-2-cyanoacrylate) (PBCA) nanoparticles could deliver the high molecular weight proteins to cross the BBB into the injured brain. Therefore, in this applied project, we will construct a compacted DNA nanoparticle carrying a NGF gene,test whether the compacted NGF DNA nanoparticles can express the NGF in the cultured neurons,fix the injured neurons, and promote its axonal growth, as well as investigate its mechanism in the cultured cells. Meanwhile, we also explore whether the nanoparticles are able to express the NGF in the injured brain, reduce the apoptosis of the neurons, and promote the function recovery of the rat after TBI. Our findings of how the compacted DNA nanoparticles function in the neurons will contribute to the TBI therapy by other genes.

在颅脑创伤（TBI）的治疗过程中，血脑屏障（BBB）的存在限制了经静脉给予的、外源性的药物和大分子蛋白,如神经生长因子（NGF）进入脑组织，而长期和反复地经颅内注射容易引起颅内出血和感染等危险，本课题申请人前期的研究发现，纳米材料聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)纳米粒可以帮助在TBI时也不能通过BBB的大分子蛋白通过BBB，进入脑组织。因此，本申请的课题拟利用分子生物学和纳米技术，构建一种携带NGF基因的NGF DNA纳米粒。通过细胞培养实验，检测NGF基因能否在培养的神经细胞内高效的表达，修复受损的神经细胞，促进轴突的延长以及其作用机制；通过大鼠的颅脑创伤模型，检测NGF基因能否在脑组织内高效和长期的表达，能否减少受损的神经细胞的凋亡以及能否促进神经功能的恢复，从而明确和论证NGF DNA纳米粒能够在细胞内高效和长期表达的机制，为其它纳米化的基因治疗TBI提供理论和实践基础。

颅脑创伤（ TBI） 的治疗过程中，血脑屏障（ BBB） 的存在限制了经静脉给予的、 外源性的药物和大分子蛋白,如神经生长因子（ NGF） 进入脑组织，而长期和反复地经颅内注射容易引起颅内出血和感染等危险，本课题申请人前期的研究发现，纳米材料聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)纳米粒可以帮助在TBI时也不能通过BBB的大分子蛋白通过BBB，进入脑组织。因此，本申请的课题利用分子生物学和纳米技术，构建一种携带NGF基因的DNA纳米粒。通过细胞培养实验，检测NGF基因能否在培养的神经细胞内高效的表达，修复受损的神经细胞， 促进轴突的延长以及其作用机制；通过大鼠的颅脑创伤模型，检测NGF基因在脑组织内高效和长期的表达，减少受损的神经细胞的凋亡以及能否促进神经功能的恢复，从而明确和论证NGF-DNA纳米粒能够在细胞内高效和长期表达的机制，为其它纳米化的基因治疗TBI提供理论和实践基础。相关的多篇SCI论文已经国际知名的杂志，如Biomaterials上发表。目前正在将新的科研成果撰写成论文，等待发表。