chensinin-1b脂肽对MCF-7细胞作用机理的研究及其肿瘤靶向刺激—响应纳米药物递送系统的构建与应用

发布时间：2020-06-22 14:56

【摘要】：在临床治疗中,癌症严重影响着人类的生命健康,临床上的化疗药物对正常细胞具有毒副作用。抗癌肽以其广谱性、速效性和不易产生耐药性等特点而受到人们的广泛重视。本课题以前期工作获得的chensinin-1b为母肽,但其对MCF-7癌细胞的杀伤作用较低,因此利用不同碳链长度的脂肪酸对其序列中第17位赖氨酸残基进行修饰,从而设计得到具有不同疏水性的类似物,并对其抗癌活性和机制进行研究。首先,通过CCK-8细胞活力实验和LDH释放实验分析发现chensinin-1b脂肽的抗癌活性显著增强,且相比于MCF-10A细胞,对MCF-7细胞有一定的选择性,chensinin-1b、OA-C1b、LA-C1b和PA-C1b的IC_(50)分别为:115.8±3.1μM、59.09±10.11μM、46.09±3.82μM、30.95±1.84μM。通过RP-HPLC分析脂肪酸碳链长度的增加能够增强chensinin-1b脂肽的疏水性,并且其抗癌活性也逐渐增强,这说明抗肿瘤活性与多肽的疏水性密切相关。通过Annexin V-FITC/PI实验、台盼蓝染色实验、MCF-7细胞对多肽的摄取实验来探究chensini-1b脂肽对MCF-7细胞的抗癌机理。实验结果表明,chensinin-1b脂肽无明显诱导Annexin V-FITC单阳性。同时,chensinin-1b、OA-C1b、LA-C1b和PA-C1b均能够被MCF-7细胞摄取并对细胞质膜的完整性有影响,说明chensinin-1b系列脂肽杀死人乳腺癌MCF-7细胞的机理是与细胞质膜的相互作用有关。为了研究chensini-1b脂肽抗癌的膜活性分子机制,使用流式细胞术检测MCF-7细胞对PI的摄取情况,结果表明OA-C1b、LA-C1b和PA-C1b均能够增强PI的摄取量,从而说明OA-C1b、LA-C1b和PA-C1b能够增强细胞质膜的通透性。通过扫描电子显微镜的方法对PA-C1b处理的MCF-7细胞质膜表面形貌进行成像,结果表明PA-C1b使MCF-7细胞质膜表面完整性被破坏、细胞质膜表面出现孔洞、细胞质膜崩解等特征。利用磷脂模拟肿瘤细胞质膜、真核细胞质膜的方法,通过色氨酸蓝移实验检测chensinin-1b、OA-C1b、LA-C1b和PA-C1b与脂质体的相互作用,结合CCK-8实验说明chensinin-1b脂肽对癌细胞膜具有一定的选择性。通过裸鼠荷瘤体内实验探究PA-C1b的体内抗肿瘤活性,给荷瘤小鼠定期注射PA-C1b,观察记录PA-C1b对肿瘤生长的抑制情况。结果表明,PA-C1b对小鼠体内肿瘤生长有抑制作用,PA-C1b具有体内抗肿瘤活性。最后,通过构建MSNs-NH_2@Cy7-PA-C1b@FA-GO纳米靶向药物递送系统以提高chensinin-1b系列脂肽的稳定性和靶向性。使用叶酸作为肿瘤靶向表分子,使用氧化石墨烯作为药物递送系统刺激-响应控释的“分子开关”。结果表明,MSNs-NH_2@Cy7-PA-C1b@FA-GO能够被肿瘤细胞摄取,且在808 nm的近红外照射下,Cy-7-PA-C1b能够被控制释放,在小鼠活体成像中具有一定的体内靶向性。
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R943;R96
【图文】：

作用机制,靶向,细胞坏死,α-螺旋

chensinin-1b 脂肽对 MCF-7 细胞作用机理的研究及其肿瘤靶向刺激-响应纳米药物递送系统的构建与应用中，会激活共同诱导细胞死亡的受体。抗癌肽可以通过包括破坏线粒体膜的同时上调死亡受体途径（death receptor pathway），速普肽（tachyplesin）共轭整合素 RGD 通过此途径，包括凋亡基因配体（Fas ligand）、死亡域蛋白（floationg Point Addition，FADD）和 caspase-8[34,35]。1.1.3.2 抗癌肽的非细胞膜破坏作用机理非细胞质膜破坏机制也是抗癌肽抗肿瘤活性作用机制之一，包括靶向肿瘤细胞基因，与免疫调节相关等作用机制。在研究中，蜂毒肽（millitin），含有 26 个氨基酸多肽，能够特异性导致细胞选择性的破坏[36]，mellitin 能够特异性的作用于 R 按时致癌基因过表达的肿瘤细胞上，使其磷脂酶 A2 被激活致使细胞选择性死亡。在近期的研究中还发现 alloferon 1 和 alloferon-2 具有免疫调节性质[37]。通过对抗癌肽抗肿瘤细胞作用机理的研究，对抗癌肽的进一步研究和发展打下理论基础。

结构模型,介孔二氧化硅

图 1.3 两亲性多肽的结构模型[65]Figure 1.3 Stucture model of amphiphile peptides[65]2 通过构建无机纳米载体提高多肽药物稳定性通过使用生物相容性好和体内稳定的介孔二氧化硅等材料，装载多肽药物，可多肽药物的保护。介孔二氧化硅药物递送系统在提高多肽稳定性的同时可以被物大分子实现修饰。肿瘤微环境与肿瘤靶向药1 肿瘤微环境肿瘤微环境 (tumor microenvironment，TME) 即肿瘤所处的内环境。肿瘤微环功能单元，其生物学功能贯穿肿瘤的发生和发展。TME 的三大特征是缺氧，疫抑制[87]。缺氧信号出现在多种免疫抑制途径中，肠道菌群 - 慢性炎症免疫在信息交换。可以看出，TME 的三个特征彼此相关，形成复杂的机制网络，肿瘤转移。同时，TME 也阻碍了实体瘤免疫治疗的发展和功效。因此，探索境，开发肿瘤靶向药物对肿瘤微环境的独特性质具有重要的临床价值。

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