[发明专利]功能连接多肽、可特异性结合胶原的外泌体载药体系及其应用

说明书

本发明公开了一种功能连接多肽、可特异性结合胶原的外泌体载药体系及其应用。所述功能连接多肽包含胶原结合肽序列和与所述胶原结合序列连接的外泌体结合肽序列，并具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。所述可特异性结合胶原的外泌体载药体系包含：载药外泌体，以及与载药外泌体特异性结合的功能连接多肽。本发明构建的可特异结合胶原的外泌体载药体系可以有效的将载药外泌体连接在胶原材料上，减少药物在移植后的快速流失，具有实现药物在损伤局部的浓度维持和缓慢释放的能力，可延长药物半衰期，促进更多的神经干细胞向神经元分化，并成熟为功能神经元。促使产生更多神经纤维，降低损伤区瘢痕形成，促进脊髓损伤更好的运动功能恢复。

技术领域

本发明属于细胞生物学、分子生物学及药物研发技术领域，具体涉及一种具有胶原特异结合能力的外泌体药物微球，特别涉及一种可特异性结合胶原的外泌体载药体系及其构建方法，以及其在脊髓损伤修复中的应用。

背景技术

脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤疾病，损伤后大量的神经元和轴突丧失，并且会引起一系列病理变化，包括血管系统分解、水肿，持久炎症反应、瘢痕形成等。由于大量抑制性分子的产生和胶质瘢痕的沉积导致损伤部位形成不利于再生的微环境，从而造成神经干细胞主要分化成胶质细胞，阻断轴突再生。近年来脊髓损伤的治疗技术不断发展，出现了电刺激、药物、细胞移植、组织工程、基因治疗等多种手段，但是治疗效果尚未令人满意。为了解决这一问题，基于间充质干细胞的治疗具有一定的潜力，由于其能够释放生长因子与蛋白、也能募集细胞，但是由于免疫排斥、有限的增殖与分化，干细胞的移植依旧存在巨大挑战。目前有大量文献表明，移植的间充质干细胞是通过旁分泌功能发挥主要作用，尤其是分泌细胞外囊泡。

外泌体被认为是间充质干细胞旁分泌的主要产物，其尺寸是30-150nm的囊泡。外泌体利用自身包含的mRNA、miRNA及蛋白质调控细胞与细胞之间的交流。外泌体是天然的纳米载体，与人工合成的纳米载体相比，外泌体具有独特的优势。外泌体的组分均来自于细胞，避免了人工合成的脂质体、高分子、纳米载体等材料带来的细胞毒性、生物相容性等问题。据报道，一些药物（如紫杉醇Ptx）可以促进神经干细胞向神经元的分化，并促进神经轴突的生长。因此利用外泌体包裹紫杉醇，形成外泌体载药微球。

然而，目前外泌体的普遍应用方式是静脉注射，由于快速的清除及自由扩散会影响其功能的实现。从另一方面来讲，脊髓损伤后的修复是一个相对较长的过程，这就需要一种载体实现外泌体在损伤区的长时间保留及局部富集。研究表明，胶原支架能提供一个结构支撑来桥接脊髓损伤处的空隙,也能作为药物载体用来递送相关功能分子以改善或重建脊髓损伤后形成的微环境。然而，若载药后的外泌体与胶原支架仅依靠单纯的物理吸附，虽有了一定的局部富集效果，但仍存在外泌体微球在损伤区域的不可控流失，最终能在损伤局部发挥作用的外泌体微球十分有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷提供一种功能连接多肽、可特异性结合胶原的外泌体载药体系。

本发明的另一目的还在于提供所述可特异性结合胶原的外泌体载药体系在脊髓损伤修复中的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种功能连接多肽，其包含胶原结合肽序列和与所述胶原结合肽序列连接的外泌体结合肽序列。

在一些优选实施例中，所述功能连接多肽（以下可简称为“CBD-BP9”）具有一端外泌体结合肽序列特异性结合至载药外泌体表面，另一端胶原结合肽序列特异性结合至胶原表面的双重结合功能。

进一步地，所述功能连接多肽具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。

本发明实施例还提供了一种可特异性结合胶原的外泌体载药体系，其包含：载药外泌体，以及与所述载药外泌体特异性结合的前述的功能连接多肽。