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负载异鼠李素的纳米粒子在鼻咽癌中抗癌功效及分子机制的研究

发布时间:2020-08-12 07:49
【摘要】:研究背景和目的开发一种以介孔硅纳米粒子(mesoporous silicananoparticles,MSNS)为载体,采用聚多巴胺(polydopamine,PDA)进行载体表面改良,使之具有pH敏感性的新型药物载体系统。通过MSNs-ISO@PDA和MSNs-ISO控制异鼠李素(Isorhamnetin,ISO)释放效率的差异,探讨PDA对粒子表面改良的影响,MSNs-ISO@PDA在鼻咽癌中抗肿瘤功效以及相关分子机制。方法和材料1.材料正硅酸乙酯(TEOS),十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)盐酸多巴胺和盐酸去郁敏购买自Sigma-Aldrich公司(St.Louis,MO,USA)。氟化铵从阿拉丁实业有限公司购买。乙腈和甲醇均购自EMScience(HPLC级,MallinckrodtBaker,美国)。在这项工作中使用的主要抗体包括LC3抗体(兔源)是从Cell Signaling Technology公司购买(Beverly,MA,USA)。P62抗体是从Abmart公司购买(上海,中国)。Beclin 1 购自 Cell Signaling Technology 公司(Beverly,MA,USA).AKT,P-AKT、mTOR、p-mTOR、p-p70S6K、p70S6K 抗体购自 Santa Cruz(Santa Cruz,CA,USA)。人鼻咽癌 CNE-2 细胞从 American Type Culture Collection(ATCC)购买。用于整个研究的水从超纯MilliQ水净化系统获得(电阻18 MU cm)。2.方法2.1通过滴入正硅酸乙酯(TEOS)到十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氟化铵(NH4F)的混合溶液中进行合成MSNs。装载ISO和阿霉素(DOX)并采用PDA进行粒子表面改良。MSNs-DOX@PDA和空白对照(MSNs@PDA)以同样的方法制备。采用一系列仪器和方法对纳米颗粒进行鉴定,同时分析和测定MSNs-ISO@PDA的药物载量。2.2 对 CNE-2 细胞分别用 FITC-MSNs-ISO 和 FITC-MSNs-ISO@ PDA 处理。采用共聚焦显微镜分析比较细胞对FITC-MSNs-ISO和FITC-MSNs-ISO @ PDA的吸收效率;噻唑蓝法(MTT)及细胞流式细胞仪检测细胞坏死及凋亡;RT-PCR、Western blot 和免疫荧光(Immunofluorescence IF)检测 MSNs@PDA、游离 ISO和MSNs-ISO@PDA在CNE-2细胞中对细胞自噬的影响。2.3 皮下接种CNE-2细胞建立人鼻咽癌裸鼠移植瘤模型,随机分为4组:生理盐水组(Control)、MSNs@PDA 组、ISO 组、MSNs-ISO@PDA,评估治疗后对种植瘤生长抑制作用;并通过体重监测评估体内MSNs-ISO@PDA的系统毒性。结果1.MSNs、MSNs-ISO 和 MSNs-ISO@PDA 颗粒的直径分别是 146.54±4.55、152.45±3.74 和 168.53±4.66nm。MSNs,MSNs-ISO 和 MSNs-ISO@PDA 的 zeta电位分别是-20.11±4.25,-10.57±3.42 和-32.56±3.37 mV。MSNs 的 BET 比表面积为246.46m2/g,孔体积为0.57 cm3/g,由BJH评价法测定最可能的孔径约为2.74 nm。随着负载ISO后,颗粒的BET比表面积和最可能孔径分别减小到132.35 m2/g 和 2.36nm。MSNs-ISO@PDA 的 BET 比表面积为 43.68m2/g。然而,由于表面的PDA涂层,MSNs和ISO-MSNs孔体积分别变成0.15和0.11 cm3/g。MSNs对ISO的负载效率约为96.63±3.42。2.在CNE-2细胞中,细胞对FITC-MSNs-ISO @ PDA的摄取效率明显高于FITC-MSNs-ISO;流式细胞分析技术也证实了细胞对FITC-MSNs-ISO@PDA的摄取效果更强MSNs-ISO@PDA比游离ISO和MSNs@PDA对CNE-2细胞的生长抑制更为明显;MSNs-ISO@PDA通过抑制AKT-mTOR-p70S6K信号通路诱导细胞自噬,促进细胞死亡。3.MSNs-ISO@PDA组显示出对种植瘤的生长抑制作用最强,在实验组中肿瘤生长较生理盐水对照组明显减慢;通过体重监测评估体内MSNs-ISO@PDA的系统毒性,MSNs-ISO@PDA组和其他组之间的体重差异没有统计学意义(P0.05,数据未显示)。结论本实验研究成功地设计了一种pH敏感的,以介孔二氧化硅纳米粒子为介导材料,并覆盖PDA涂层的药物传递系统。此外,MSNs-ISO@PDA通过诱导鼻咽癌细胞自噬作用而促进细胞死亡,从而具有良好的抗癌疗效。实验结果表明,相比之下负载ISO的MSNs-ISO@PDA药物载体系统具有明显的优势,包括良好的pH敏感性,更适宜于鼻咽癌细胞的摄取和治疗时低副作用等方面特点。
【学位授予单位】:南方医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R739.63
【图文】:

介孔二氧化硅,纳米粒子,示意图,评价法


逦第一章合成和鉴别纳米颗粒、体外药物释放实验逦逡逑Tablel.Characterization邋parameters邋of邋MSNs,邋MSNs-ISO邋and邋MSNs-ISO@PDA逡逑Sample逦Sizea逦ZP逦BET邋surface邋Pore邋volume15邋Pore邋sizec逡逑(nm)逦(mV)邋area邋(m2/g)逦(cm3/g)逦(nm)逡逑MSNs逦146.54土4.55逦-20.11邋士4.25逦246.46逦q邋57逦2邋74逡逑佭-IS0逦152.45±3.74逦-,0.57±3.42逦,32.35逦2J6逡逑MSNs-ISO@PDA逦168.53士4.66逦-32.56士3.37逦43.68逡逑0.13逦-逡逑(a)用动态光散射法测量粒径。逦一邋一逡逑(b)逦BJH评价法测定孔体积为1.7和300纳米的宽度之间的孔隙。逡逑(c)最可能的孔径。逡逑(a)逦NPs邋size邋was邋measured邋by邋dynamic邋light邋scattering.Data邋are邋mean邋士SD逡逑(b)逦BJH邋cumulative邋pore邋volume邋for邋pores邋between邋1.7邋and邋300邋nm邋in邋width.逡逑(c)逦Most邋probable邋pore邋size.逡逑A逡逑

释放速率,释放曲线,涂层


1.3.2体外实验表明药物释放对PH敏感逡逑为了验证PDA涂层的药物封闭效果和pH敏感性,我们在不同的特定时间逡逑间隔下分别对pH值为5和pH为7.4两种条件检测药物释放情况。如图2A所示,逡逑没有PDA涂层时,DOX在所有测试的pH值条件下迅速释放,即从MSNs的孔逡逑中通过自由扩散进入溶液。然而,在pH值7.4下,不同于MSNs邋-DOX快速释逡逑放的是,MSNs-邋DOX邋@邋PDA具有DOX持续释放速率,这表明PDA涂层有效逡逑保护DOX从MSNs泄漏的作用(参见图2B)。有趣的是,MSNs-DOX@PDA逡逑在pH值为5时比pH值为7.4时DOX的释放速率有明显的加快(参见图2B),逡逑A逦B逡逑80逡逑-?-5.0逦-*-5.0逡逑100-邋-?-7.4逦70邋—*-7.4逦r逡逑r/逦rfr+^^^逡逑!:/逦if逡逑0邋0逦5逦10逦15逦20逦25逦0邋20逦40逦60逦80逦100逦120逦140逦160逡逑Timo(h)逦Timo(h}逡逑图2邋(A)无PDA涂层时DOX释放曲线(PH值=5时与PH值=7.4时释放速率差异不逡逑大)。(B)有PDA涂层时DOX释放曲线(PH值=5时比PH值=7.4时释放速率明显加快)。逡逑33逡逑

染色试验,细胞,共聚焦显微镜,效率


FITC-MSNs-ISO邋和邋FITC-MSNs-ISO邋@邋PDA邋的吸收效率。结果表明,在邋CNE-2逡逑细胞中,细胞对FITC-MSNs-ISO邋@邋PDA的摄取效率明显高于FITC-MSNs-ISO。逡逑(图3邋A)流式细胞分析技术也证实了细胞对FITC-MSNs-ISO@PDA的摄取效逡逑果更强(图3B),可见细胞摄取FITC-MSNs-ISO@PDA荧光强度数值明显更高逡逑(P<0.01)。这种增加可能是由于PDA修饰的原因。逡逑A逦B逡逑DAPI逦FITC逦Merge逦■FITc*msn.*?so逡逑■逦RTC<MSN?<IS0SPDA逡逑枿懰|邋3000J逦I逡逑MyjL.;;jPHN1SN-,S(>aP,)A逦=邋2000-逦|HH逡逑UKsamBM逡逑图3邋细胞对FITC-MSNs-ISO邋@邋PDA的摄取效率明显高于FITC-MSNs-ISO逡逑图A共聚焦显微镜下显示DAPI和F1TC染色试验可见细胞对MSNs-ISO邋@邋PDA摄取逡逑效率更高。逡逑图B为流式细胞分析技术

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 Mario Paulus Cesar B.Sarmiento;Michael Benedict A.Mejia;;Preliminary assessment of nasopharyngeal carcinoma incidence in the Philippines: a second look at published data from four centers[J];Chinese Journal of Cancer;2014年03期

2 何峰;王永林;郑林;刘丽君;王爱民;李勇军;黄勇;;UPLC-PDA-ESI-MS分析杜仲中化学成分[J];中国实验方剂学杂志;2014年03期



本文编号:2790264

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