新型腫瘤壞死因子-α(TNF-α)吸附劑的研究——計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)TNF-α親和性小分子配基.pdf

1、膿毒癥(Sepsis)是感染導(dǎo)致的全身炎性反應(yīng)，臨床表現(xiàn)是機(jī)體出現(xiàn)了不可控的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答，其中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是最重要的致病因子。血液凈化中的血液灌流技術(shù)使用的體外循環(huán)凈化裝置是通過固態(tài)的吸附劑清除血液中的致病物質(zhì)。膿毒癥患者血漿中的炎性細(xì)胞因子(TNF-α)屬于大分子物質(zhì)(>5 kDa)，常規(guī)透析和血液濾過等方法很難將其有效清除，而血液灌流則可以比較有效地以吸附的方式清除TNF-α；然而目前臨床應(yīng)用的血液灌流吸附材

2、料仍然存在直接或間接地導(dǎo)致血液成分的改變或血栓生成的現(xiàn)象，即血液相容性不好。血液灌流的核心是吸附劑的制備，吸附劑的高效性取決于載體和配基的選擇。隨著計(jì)算生物學(xué)的迅速發(fā)展，人們能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段能有效地設(shè)計(jì)出吸附劑小分子配基。
　　本研究首先制備大孔交聯(lián)聚乙烯醇微球載體，并對微球載體進(jìn)行了表征，考察了其作為載體的可行性。結(jié)果表明， PVA微球載體表明粗糙，粒度均勻(105±7.56μm)，具有較大的比表面積(34.83m2/g)

3、和孔體積(1.44 ml/g)，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，而且有明顯的大孔結(jié)構(gòu)(平均孔徑為180.22 nm)，該吸附劑允許TNF-α等致病細(xì)胞因子進(jìn)入到吸附劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且PVA微球有很好的血液相容性，所以PVA微球適合作為血液灌流吸附劑的載體材料。然后基于TNF-α的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，利用計(jì)算機(jī)模擬輔助設(shè)計(jì)出三種多肽小分子配基-四肽T1(RKEM)、五肽T2(RHCLS)和十三肽T3(RHCLSGGGGRKEM)，利用分子動力學(xué)模擬和結(jié)合自

4、由能計(jì)算的方法分析了TNF-α和三種配基的親和性，計(jì)算結(jié)果表明T3和TNF-α的親和性最高，主要是通過氫鍵相互作用和靜電作用結(jié)合。然后經(jīng)環(huán)氧氯丙烷活化后固定配基多肽形成三種吸附劑(T1-PVA、T2-PVA和 T3-PVA)，并對TNF-α溶液中的TNF-α進(jìn)行了體外吸附性能測試，結(jié)果顯示三種吸附劑對TNF-α的吸附率均在90％以上，同等條件下，未經(jīng)多肽配基修飾的PVA空白球?qū)NF-α的吸附率僅在42%左右，其中T1-PVA吸附劑的吸