آموزش تحصیلات تکمیلی علوم پایه دانشکده  

اساتيد راهنما:

دکتر محمود دوستی 

دکتر امير امانی

اساتيد مشاور:

دکتر مليحه پاک نژاد 

دکتر محمد علی فرامرزی 

دکتر فرزاد کبارفرد  

نگارنده: فاطمه ايمان پرست 

مقطع دکتری تخصصی رشته بيوشيمی بالينی

عنوان: طراحی نانوذرات PLGA کنژوگه شده با آنتاگونيست پپتيدي VLA-4، جهت انتقال هدفمند Simvastatin به سلول های اندوتلیال HUVEC تحریک شده و بررسی ميزان کارآيی آنها با ارزيابی ميزان بيان پروتئين های eNOS و eNOSفسفريله در سرين 1177 

چکیده:

آسیب اندوتلیوم عروق مرحله اولیه و قطعی در مسیر تشکیل آترواسکلروز می­باشد و کاهش فراهمی­زیستی آنزیم نیتریک­اکسیدسنتاز (eNOS) یکی از دلایل اصلی این آسیب می­باشد. بنابراین اصلاح فراهمی زیستی این آنزیم می­تواند، یکی از راه­های اصلی در درمان این آسیب و در نتیجه پیشگیری از آترواسکلروز باشد. استاتین­ها با افزایش بیان و فعالیت eNOS این امکان را فراهم می­کنند. با وجود ارتباط مستقیم اندوتلیوم با جریان خون و عوامل دارویی موجود در آن، درصد کمی از داروها قابلیت برداشت توسط اندوتلیوم و اثردهی بر آن را دارند. بنابراین راه­اندازی استراتژی­های دقیق و کارآمد برای تحویل هدفمند دارو و کنترل بهبود آسیب در روند درمان، یک ضرورت اجتناب ناپذیر می­باشد. امروزه استفاده از نانوذرات(NPs) بسیار مورد توجه قرار گرفته است.هدف از این مطالعه طراحی NPs -PLGA کنژوگه شده با آنتاگونیست پپتیدی VLA-4 برای انتقال هدفمند سیمواستاتین (SIM) به HUVECs تحریک شده و بررسی میزان کارآییآنها با ارزیابی میزان بیان پروتئین های eNOS و eNOS فسفریله در سرین 1177(p- eNOS).NPsPLGA- به روش الکترواسپری سنتز و سپس تعیین ویژگی گردیدند. کنژوگه­کردنNPs  با پپتید mZD7349 که آنتاگونیست VLA-4 می­باشد، توسط EDC/ NHS صورت گرفت. از فلورومتری و میکروسکوپ فلورسانس برای مقایسه اتصال و ورود mZD7349- FITC- NPs و NPsFITC- بهHUVECs  آسیب دیده توسط TNF- α استفاده شد. همچنین اثرات SIM آزاد، SIM بارگذاری شده در NPs غیر کنژوگه و کنژوگه روی بیان eNOSp-توسط وسترن­بلات مطالعه گردید. نتایج فلورومتری و میکروسکوپ فلورسانس بیانگر برداشت سریع­تر NPs کنژوگه نسبت به غیرکنژوگه به­درون HUVECs آسیب دیده بود. نتایج وسترن بلات بیانگر بیان بیشترp- eNOS  در سلول­های تیمار شده با NPsSIM- کنژوگه نسبت به سلول­های تیمار شده با NPs غیرکنژوگه بود.

نتیجه ­گیری:نتیجه کلی اینکه NPs کنژوگه شده با پپتید mZD7349ممکن است، بتواند به عنوان یک حامل دارویی نظیر SIM مناسب برای ضایعاتی آترواسکلروزی با بیان بالای VCAM-1 مطرح باشد.

کلمات کلیدی: HUVECsVCAM-1;NPs; -PLGA; پپتید mZD7349 ;سیمواستاتین; p- eNOS (Ser1177)

To Design the PLGA nanoparticles conjugated with the peptide antagonist of VLA-4 for the efficient transfer of simvastatin to activated HUVECs and study the their efficiency by the evaluation eNOS and p- eNOS (Ser-1177) expression

Abstract:

Endothelial dysfunction is initial and critical step of atherosclerosis. Impaired bioavailability of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) is one of the main reasons of endothelial dysfunction. Therefore, improving bioavailability of eNOS is an effective therapeutic strategy in restoring endothelial dysfunction. Statins are able to improvebioavailabilityof eNOS by increasingits expression or activity. Due to limited accessibility of endothelium for imaging and pharmacological agents, discovery of sensitive and accurate strategies for targeted delivery of theseagents is essential.Aim of this study is designing of the PLGA nanoparticles conjugated with the peptide antagonist of VLA-4 for the efficient transfer of simvastatin to activated HUVECs and study the their efficiencyby the evaluation eNOS and p- eNOS (Ser1177).PLGA NPs were synthesized by electrospraying and then charactrizated. NPs were conjugated with mZD7349 peptide using EDC and NHS. Fluoremetry and fluorescence microscopy were used for comparing cell binding and internalization of mZD7349-NPs and NPs by activated HUVECs with TNF-α. Also effects of SIM, SIM-PLGA- NPs and mZD7349-SIM- PLGA- NPs on p-eNOS (Ser-1177) expression were studied by western blot analysis. In vitro studies with HUVECs by fluoremetry and fluorescence microscopy showed an enhanced cellular uptake of the mZD7394-NP compared with unconjugated NP, mediated by binding toVCAM-1.The results of western blot analysis showed that p-eNOS (Ser-1177) expression in treated cells with conjugated SIM-loaded NPs was more than treated cells with unconjugated SIM-loaded NPs. To conclude, the mZD7394 peptide-NPs targeting the VCAM-1 is suggested as a theranostic carrier for artherosclerotic lesions upregulating VCAM-1.

Keywords: HUVECs; mZD7349 peptide;VCAM-1; PLGA NPs; Simvastatin; p-eNOS (Ser-1177)