载尿激酶纳米制剂联合超声溶栓的研究

Based on the theory of ischemia penumbra, intravenous thrombolysis of acute ischemic stroke is still the most effective treatment. As a widely used thrombolysis drug --urokinase plasminogen activator in our country, how to improve its specificity and effect is the key problem for this project. On the basis of previous work, this project will intend to improve the thrombolysis effect of urokinase through the combination of ultrasound and urokinase-loaded nanoparticles with the cooperation with the institute of chemistry, Chinese Academy of Sciences. In the precious in vitro experiment, ultrasound could trigger the release of urokinase from the nanosystems and had a synergistic thrombolysis effect with this nanosystem. This project will focus on the evaluating of the thrombolysis effect of ultrasound and ultrasound-sensitive urokinase-loaded nanoparticles in vivo experiments. What is more, how to modify the current urokinase-loaded nanoparticles with liposome encapsulation to enhance its ultrasound response will be also studied. This project will be based on the preparation of urokinase-loaded nanosystem which can be triggered by ultrasound efficiently and sensitively. Once the breakthrough, it will provide great effectiveness and security guarantees for thrombolysis treatment of ischemic stroke.

基于缺血半暗带理论，静脉溶栓依然是急性期缺血性脑卒中最有效的治疗方式，作为在我国广泛使用的溶栓药物尿激酶，如何提高其溶栓的特异性和效应性是本项目拟研究的关键问题。在前一期工作的基础上，本项目拟与中国科学院化学研究所继续合作，将超声的溶栓作用和对尿激酶的修饰改造联合，采用生物相容高分子材料包裹尿激酶，形成载尿激酶纳米微球，利用体外超声的引导促进尿激酶在血栓形成部位的靶向释放。先前体外实验研究显示超声联合载尿激酶纳米微球具有协同溶栓效果，本项目将重点围绕在体水平开展载尿激酶纳米体系联合超声的溶栓效果评估，研究该体系的超声响应性特点和代谢动力学特点。同时，优化现有载尿激酶纳米体系，利用双重包裹技术制备复合纳米体系/微-纳体系, 以进一步增强其超声响应性。本项目将以纳米尺度的超声响应制剂为基础发展高效超声辅助溶栓方法，一旦取得突破，将为缺血性脑卒中溶栓治疗的效应性和安全性提供保障。

基于缺血半暗带理论，静脉溶栓依然是急性缺血性脑卒中最有效的治疗方式，本项目主要围绕如何提高在我国广大基层医院使用静脉溶栓药物尿激酶的特异性和效应性展开研究。一方面在现有体外溶栓评估平台基础上，分别成功构建大鼠颈总动脉血栓溶栓模型、大鼠大脑中动脉线栓模型、大鼠大脑中动脉血栓栓塞模型三个在体血栓溶栓评估模型，比较优化三个溶栓模型的优缺点，用于后续在体溶栓研究；另一方面在中国科学院化学研究所的支持下，通过化学改构的方法修饰改造现有裸尿激酶，在不影响其溶栓活性的同时，减少其出血副作用并试图达到靶向可控释放，为进一步提高急性缺血性卒中溶栓治疗的疗效和安全性提供新的思路。本项目严格按照原研究计划书的研究内容进行，通过壳聚糖和聚乙二醇交联反应，合成纳米尺度的载尿激酶纳米凝胶体系，并通过大鼠线栓模型在体实验，验证了该凝胶体系联合TCD频率超声溶栓效果良好，出血风险低，生物安全性可靠；通过聚乙二醇600直接交联尿激酶制备载尿激酶纳米凝胶体系，在大鼠大脑中动脉线栓模型中首次阐明大鼠急性梗死后梗死脑组织和周围正常脑组织存在pH梯度差异，利用该浓度梯度可现实聚乙二醇交联尿激酶活性释放，并通过大鼠线栓模型验证该体系利用组织pH改变的主动靶向溶栓效果，实验显示该凝胶体系具有能减少梗死体积，保护破坏血脑屏障及减轻出血并发症的优势；利用复合技术，将超声敏感和pH敏感两种独立的载尿激酶纳米体系复合，制备pH和超声双重敏感的载尿激酶纳米体系，下一步将着重研究该复合体系的体外稳定性及在大鼠大脑中动脉血栓栓塞模型中的溶栓效果。本项目通过交叉学科的合作，利用高分子生物医用材料修饰尿激酶，制备具有对超声和组织pH值环境敏感响应的复合体系，在外场超声和内场pH响应下具有靶向快速释放功能，在体溶栓效果显著，通过本项目的有效探索，将极大的提高尿激酶溶栓的安全性和效应性，在静脉溶栓领域，具有广阔的发展和应用前景。