李玉真:基于血红蛋白联合声疗和化疗仿生递药系统的研究论文

李玉真:基于血红蛋白联合声疗和化疗仿生递药系统的研究论文

本文主要研究内容

作者李玉真(2019)在《基于血红蛋白联合声疗和化疗仿生递药系统的研究》一文中研究指出:中空介孔二氧化钛(TiO2)作为声敏剂在超声下可产生活性氧(ROS)而具有声动力学治疗(SDT)的作用。但该纳米粒在肿瘤部位蓄积量较少,且其所介导的声疗效果受肿瘤深部乏氧环境的限制。为解决该问题,本课题构建了基于血红蛋白(Hb)联合声疗和化疗的仿生递药系统(CCM-Hb-TiO2/RRx-001)。该体系具有以下特点:1)纳米粒在MCF-7人乳腺癌细胞来源细胞膜(CCM)的伪装下,在血循环中免疫逃逸后同源靶向到肿瘤组织。2)Hb在乏氧的肿瘤组织释放氧气,增敏TiO2的SDT效果。3)RRx-001一方面增强脱氧Hb(Deoxy-Hb)的亚硝酸盐还原酶活性,将肿瘤部位亚硝酸盐(NO2﹣)还原为一氧化氮(NO),具有一定的扩血管和抗肿瘤效果;另一方面还可消耗肿瘤细胞内的谷胱甘肽(GSH),进而提高ROS水平,协同SDT。因此,CCM-Hb-TiO2/RRx-001可基于Hb联合SDT和化疗,协同增加胞内活性氧和活性氮物质(RONS),促进细胞凋亡、DNA断裂,增强抗瘤活性。主要研究内容如下:1.首先,以合成二氧化硅为模板,通过溶胶凝胶法和煅烧、刻蚀等过程制备中空介孔TiO2纳米粒。然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷使TiO2表面氨基功能化,再经酰胺化反应共价修饰Hb。随后以超声分散法负载抗癌新药RRx-001,最后与MCF-7细胞经低渗裂解、匀浆、差速离心而得的CCM共挤压,得到CCM-Hb-TiO2/RRx-001。通过透射电镜、傅里叶红外光谱、紫外可见光谱等证实了CCM-Hb-TiO2/RRx-001的成功制备,纳米粒度分析仪测得最终粒径为145.6±3.6 nm,电位为﹣21.7±1.0 mV。氧气释放实验中,以三(4,7-二苯基-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌(Ru(dpp)3Cl2)为氧气指示剂,测得CCM-Hb-TiO2/RRx-001的氧气释放量是游离Hb的2.5倍左右。以SOSG为ROS检测探针,CCM-Hb-TiO2比CCM-TiO2能产生更多的ROS,且具有超声时间依赖性。此外,GSH含量测定结果也显示,随RRx-001浓度依赖性的降低。2.体外实验中,通过将红色荧光染料尼罗红(NR)负载到制剂中,以Hb-TiO2/NR为对照,考察6种不同来源细胞(MCF-7、MDA-MB-231、Hs538Bst、HepG2、NIH 3T3、RAW 264.7)对MCF-7来源细胞膜包覆的CCM-Hb-TiO2/NR的摄取情况,证实了该纳米系统的同源靶向性(MCF-7细胞中增强的红色荧光)和免疫逃逸特性(RAW 264.7细胞中减弱的红色荧光)。选用MCF-7细胞为考察对象,分别以DHE和DAF-FM DA为ROS和NO检测探针,通过荧光定性和流式定量结果表明,CCM-Hb-TiO2/RRx-001在超声下(1 W cm-2,1 MHz,30 s)能显著增加细胞中ROS和NO水平。胞内GSH含量的测定结果显示,CCM-Hb-TiO2/RRx-001在超声下可降低胞内GSH水平至40%左右,有利于提高胞内ROS水平。以SRB法评价的细胞毒性实验中,载体CCM-Hb-TiO2无明显毒性,而制剂组CCM-Hb-TiO2/RRx-001在超声下导致细胞存活率显著下降(19.0±2.2%)。3.体内实验中,将近红外荧光染料IR783负载到制剂中,以荷MCF-7瘤以及同时荷MCF-7瘤和HepG2瘤的裸鼠为模型,观察尾静脉注射Hb-TiO2/IR783和CCM-Hb-TiO2/IR783后在裸鼠体内的分布情况。活体成像结果显示,MCF-7来源细胞膜包覆的CCM-Hb-TiO2/IR783对体内MCF-7瘤具有同源特异靶向性,可增加制剂在肿瘤部位的蓄积。肿瘤组织的切片结果表明,CCM-Hb-TiO2/RRx-001可使肿瘤部位血管扩张,同时增加肿瘤部位的药物分布,并降低HIF-1α的表达。给予超声照射(1 W cm-2,1 MHz,30 s)后,可明显增加肿瘤部位的ROS和NO水平。药效实验中,CCM-Hb-TiO2/RRx-001组在超声下的相对瘤体积降至1.17±0.10,显著抑制肿瘤生长。同时,H&E染色发现明显的肿瘤细胞破碎,TUNEL检测到严重的细胞凋亡,γ-H2AX显示较多的DNA双链断裂。另外,各组小鼠体重、各主要器官组织的H&E染色等均无明显异常变化,表明CCM-Hb-TiO2/RRx-001在体内具有较好的生物安全性。综上所述,MCF-7来源细胞膜包覆的CCM-Hb-TiO2/RRx-001,可增加其在MCF-7肿瘤中的积聚,在超声下协同增加RONS,实现基于Hb的声疗和化疗联合,显著增强抗瘤活性;且生物安全性较好,具有很好的临床应用前景。

Abstract

zhong kong jie kong er yang hua tai (TiO2)zuo wei sheng min ji zai chao sheng xia ke chan sheng huo xing yang (ROS)er ju you sheng dong li xue zhi liao (SDT)de zuo yong 。dan gai na mi li zai zhong liu bu wei xu ji liang jiao shao ,ju ji suo jie dao de sheng liao xiao guo shou zhong liu shen bu fa yang huan jing de xian zhi 。wei jie jue gai wen ti ,ben ke ti gou jian le ji yu xie gong dan bai (Hb)lian ge sheng liao he hua liao de fang sheng di yao ji tong (CCM-Hb-TiO2/RRx-001)。gai ti ji ju you yi xia te dian :1)na mi li zai MCF-7ren ru xian ai xi bao lai yuan xi bao mo (CCM)de wei zhuang xia ,zai xie xun huan zhong mian yi tao yi hou tong yuan ba xiang dao zhong liu zu zhi 。2)Hbzai fa yang de zhong liu zu zhi shi fang yang qi ,zeng min TiO2de SDTxiao guo 。3)RRx-001yi fang mian zeng jiang tuo yang Hb(Deoxy-Hb)de ya xiao suan yan hai yuan mei huo xing ,jiang zhong liu bu wei ya xiao suan yan (NO2﹣)hai yuan wei yi yang hua dan (NO),ju you yi ding de kuo xie guan he kang zhong liu xiao guo ;ling yi fang mian hai ke xiao hao zhong liu xi bao nei de gu guang gan tai (GSH),jin er di gao ROSshui ping ,xie tong SDT。yin ci ,CCM-Hb-TiO2/RRx-001ke ji yu Hblian ge SDThe hua liao ,xie tong zeng jia bao nei huo xing yang he huo xing dan wu zhi (RONS),cu jin xi bao diao wang 、DNAduan lie ,zeng jiang kang liu huo xing 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1.shou xian ,yi ge cheng er yang hua gui wei mo ban ,tong guo rong jiao ning jiao fa he duan shao 、ke shi deng guo cheng zhi bei zhong kong jie kong TiO2na mi li 。ran hou yong 3-an bing ji san yi yang ji gui wan shi TiO2biao mian an ji gong neng hua ,zai jing xian an hua fan ying gong jia xiu shi Hb。sui hou yi chao sheng fen san fa fu zai kang ai xin yao RRx-001,zui hou yu MCF-7xi bao jing di shen lie jie 、yun jiang 、cha su li xin er de de CCMgong ji ya ,de dao CCM-Hb-TiO2/RRx-001。tong guo tou she dian jing 、fu li xie gong wai guang pu 、zi wai ke jian guang pu deng zheng shi le CCM-Hb-TiO2/RRx-001de cheng gong zhi bei ,na mi li du fen xi yi ce de zui zhong li jing wei 145.6±3.6 nm,dian wei wei ﹣21.7±1.0 mV。yang qi shi fang shi yan zhong ,yi san (4,7-er ben ji -1,10-lin fei luo lin )er lv hua liao (Ru(dpp)3Cl2)wei yang qi zhi shi ji ,ce de CCM-Hb-TiO2/RRx-001de yang qi shi fang liang shi you li Hbde 2.5bei zuo you 。yi SOSGwei ROSjian ce tan zhen ,CCM-Hb-TiO2bi CCM-TiO2neng chan sheng geng duo de ROS,ju ju you chao sheng shi jian yi lai xing 。ci wai ,GSHhan liang ce ding jie guo ye xian shi ,sui RRx-001nong du yi lai xing de jiang di 。2.ti wai shi yan zhong ,tong guo jiang gong se ying guang ran liao ni luo gong (NR)fu zai dao zhi ji zhong ,yi Hb-TiO2/NRwei dui zhao ,kao cha 6chong bu tong lai yuan xi bao (MCF-7、MDA-MB-231、Hs538Bst、HepG2、NIH 3T3、RAW 264.7)dui MCF-7lai yuan xi bao mo bao fu de CCM-Hb-TiO2/NRde she qu qing kuang ,zheng shi le gai na mi ji tong de tong yuan ba xiang xing (MCF-7xi bao zhong zeng jiang de gong se ying guang )he mian yi tao yi te xing (RAW 264.7xi bao zhong jian ruo de gong se ying guang )。shua yong MCF-7xi bao wei kao cha dui xiang ,fen bie yi DHEhe DAF-FM DAwei ROShe NOjian ce tan zhen ,tong guo ying guang ding xing he liu shi ding liang jie guo biao ming ,CCM-Hb-TiO2/RRx-001zai chao sheng xia (1 W cm-2,1 MHz,30 s)neng xian zhe zeng jia xi bao zhong ROShe NOshui ping 。bao nei GSHhan liang de ce ding jie guo xian shi ,CCM-Hb-TiO2/RRx-001zai chao sheng xia ke jiang di bao nei GSHshui ping zhi 40%zuo you ,you li yu di gao bao nei ROSshui ping 。yi SRBfa ping jia de xi bao du xing shi yan zhong ,zai ti CCM-Hb-TiO2mo ming xian du xing ,er zhi ji zu CCM-Hb-TiO2/RRx-001zai chao sheng xia dao zhi xi bao cun huo lv xian zhe xia jiang (19.0±2.2%)。3.ti nei shi yan zhong ,jiang jin gong wai ying guang ran liao IR783fu zai dao zhi ji zhong ,yi he MCF-7liu yi ji tong shi he MCF-7liu he HepG2liu de luo shu wei mo xing ,guan cha wei jing mai zhu she Hb-TiO2/IR783he CCM-Hb-TiO2/IR783hou zai luo shu ti nei de fen bu qing kuang 。huo ti cheng xiang jie guo xian shi ,MCF-7lai yuan xi bao mo bao fu de CCM-Hb-TiO2/IR783dui ti nei MCF-7liu ju you tong yuan te yi ba xiang xing ,ke zeng jia zhi ji zai zhong liu bu wei de xu ji 。zhong liu zu zhi de qie pian jie guo biao ming ,CCM-Hb-TiO2/RRx-001ke shi zhong liu bu wei xie guan kuo zhang ,tong shi zeng jia zhong liu bu wei de yao wu fen bu ,bing jiang di HIF-1αde biao da 。gei yu chao sheng zhao she (1 W cm-2,1 MHz,30 s)hou ,ke ming xian zeng jia zhong liu bu wei de ROShe NOshui ping 。yao xiao shi yan zhong ,CCM-Hb-TiO2/RRx-001zu zai chao sheng xia de xiang dui liu ti ji jiang zhi 1.17±0.10,xian zhe yi zhi zhong liu sheng chang 。tong shi ,H&Eran se fa xian ming xian de zhong liu xi bao po sui ,TUNELjian ce dao yan chong de xi bao diao wang ,γ-H2AXxian shi jiao duo de DNAshuang lian duan lie 。ling wai ,ge zu xiao shu ti chong 、ge zhu yao qi guan zu zhi de H&Eran se deng jun mo ming xian yi chang bian hua ,biao ming CCM-Hb-TiO2/RRx-001zai ti nei ju you jiao hao de sheng wu an quan xing 。zeng shang suo shu ,MCF-7lai yuan xi bao mo bao fu de CCM-Hb-TiO2/RRx-001,ke zeng jia ji zai MCF-7zhong liu zhong de ji ju ,zai chao sheng xia xie tong zeng jia RONS,shi xian ji yu Hbde sheng liao he hua liao lian ge ,xian zhe zeng jiang kang liu huo xing ;ju sheng wu an quan xing jiao hao ,ju you hen hao de lin chuang ying yong qian jing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的李玉真,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于中空介孔二氧化钛论文,声动力学治疗论文,血红蛋白论文,亚硝酸盐还原酶活性论文,仿生系统论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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