近年來(lái)，全球終末期腎臟疾病患者數(shù)量激增，使其成為目前影響全球公共健康的一大危險(xiǎn)因素。自從上世紀(jì)50年代第一例腎臟移植手術(shù)成功后，腎臟移植逐漸成為終末期腎病患者的最佳治療選擇。心臟死亡器官捐獻(xiàn)(DCD)是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的供體腎臟來(lái)源，然而在DCD捐獻(xiàn)手術(shù)的過(guò)程中由于供體心臟死亡會(huì)使器官經(jīng)歷熱缺血的過(guò)程，導(dǎo)致器官氧供不足、活性氧自由基過(guò)表達(dá)損傷腎臟組織，最終嚴(yán)重降低供體器官質(zhì)量、影響移植手術(shù)后的生存率還會(huì)增加術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，如何能在DCD捐獻(xiàn)手術(shù)的缺血過(guò)程中向腎臟遞送氧氣逆轉(zhuǎn)組織乏氧、同時(shí)清除活性氧保護(hù)腎臟成為了臨床上器官移植領(lǐng)域亟待解決的科學(xué)問(wèn)題。

基于對(duì)以上問(wèn)題的思考，本研究設(shè)計(jì)了一種基于全氟化碳的過(guò)氧化氫響應(yīng)性納米載體M-PHNs，利用二氧化錳和過(guò)氧化氫的反應(yīng)性消耗缺血組織產(chǎn)生的過(guò)量過(guò)氧化氫并產(chǎn)生氧氣、同時(shí)全氟化碳優(yōu)越的載氧釋氧性質(zhì)使其成為氧氣“儲(chǔ)庫(kù)”，以期達(dá)到“產(chǎn)氧-儲(chǔ)氧-釋氧”一體化的氧自供納米平臺(tái)。本論文將從以下三個(gè)部分進(jìn)行研究。

第一部分M-PHNs納米粒的制備及理化性質(zhì)表征。

利用原位生物礦化法和超聲乳化法制備得到包載了PFC的二氧化錳白蛋白供氧納米粒(M-PHNs)。通過(guò)電位及粒度分析儀測(cè)定M-PHNs的水合粒徑及表面電位，透射電子顯微鏡觀察其形貌;接下來(lái)，在M-PHNs的全波長(zhǎng)紫外吸收光譜圖中觀察二氧化錳特征吸收峰的存在;同樣地，使用氣相色譜方法定性FDC和FMCP的特征峰，分別證明了二氧化錳、全氟化碳在M-PHNs納米粒的成功加載;通過(guò)監(jiān)測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)的粒徑變化情況考察M-PHNs納米粒的儲(chǔ)存穩(wěn)定性及生理環(huán)境穩(wěn)定性;本部分結(jié)果表明M-PHNs納米粒的成功制備，且納米粒具有合適的粒徑大小及優(yōu)越的穩(wěn)定性，可用于后續(xù)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。

第二部分M-PHNs納米粒體外產(chǎn)氧釋氧能力的研究。加入過(guò)氧化氫后，通過(guò)比較不同反應(yīng)時(shí)間點(diǎn)M-PHNs納米粒的紫外吸收光譜變化以及過(guò)氧化氫的殘余量的變化證明M-PHNs與過(guò)氧化氫的反應(yīng)性;使用溶氧微電極考察M-PHNs納米粒體外產(chǎn)氧以及長(zhǎng)效釋氧的能力;最后建立HK-2細(xì)胞模型驗(yàn)證M-PHNs納米粒顯著改善乏氧環(huán)境下細(xì)胞的存活能力，并下調(diào)乏氧HK-2細(xì)胞中HIF-1α的表達(dá)。

第三部分M-PHNs納米粒體內(nèi)逆轉(zhuǎn)乏氧的能力及對(duì)缺血損傷的腎臟的保護(hù)作用。建立小鼠腎臟缺血模型，使用溶氧微電極測(cè)定M-PHNs納米粒在缺血腎臟組織勻漿液中的產(chǎn)氧情況;對(duì)腎臟切片進(jìn)行HIF-1α免疫組化分析證明M-PHNs納米粒能夠下調(diào)缺血腎臟中HIF-1α的表達(dá);接下來(lái)，通過(guò)測(cè)定缺血腎臟中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)量變化、抗氧化指標(biāo)SOD、MDA的表達(dá)以及H&E染色的病理組織學(xué)檢查來(lái)證明M-PHNs納米粒對(duì)缺血腎臟的保護(hù)作用。結(jié)果顯示MPHNs能夠改善腎臟缺血造成的乏氧微環(huán)境、保護(hù)腎臟免受缺血損傷。

M-PHNs納米粒作為一種“產(chǎn)氧-儲(chǔ)氧-釋氧”一體化的氧自供納米平臺(tái)，不僅能夠在體內(nèi)外有效遞送氧氣改善腎臟乏氧，同時(shí)還能夠清除腎臟缺血過(guò)程中過(guò)量產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，減輕缺血腎臟受到的活性氧損傷。這些特質(zhì)使得M-PHNs具有極大的臨床潛力，或可以解決實(shí)際DCD腎臟移植手術(shù)中存在的缺血損傷導(dǎo)致的供體器官質(zhì)量下降的問(wèn)題。