纳米羟基磷灰石携载lefty-1基因对人乳腺癌细胞的杀伤效应

发布时间：2017-11-11 19:20

  本文关键词：纳米羟基磷灰石携载lefty-1基因对人乳腺癌细胞的杀伤效应

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【摘要】：基因治疗的关键是在于选择合适的基因载体。纳米羟基磷灰石(HAp)具有良好的生物相容性和生物降解性在基因载体中有着广泛的运用。本课题通过水热共沉淀法合成了三种纳米HAp颗粒,并将颗粒负载质粒DNA(pDNA),研究其基因负载量和对基因释放性能。对纳米HAp颗粒进行体外降解性能研究,并观察颗粒是否能够进入细胞以及可能的入胞机制。最后,研究其携载lefty-1基因对人乳腺癌细胞的杀伤效果,并对纳米HAp颗粒的生物相容性进行了检测。具体研究内容和结果如下:1)分别以十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、聚乙烯亚胺(PEI)和丝胶蛋白为调控剂,共沉淀法成功制备三种纳米HAp颗粒。实验结果表明:合成的三种颗粒形貌分别为棒状、长梭状和球形,主要晶型都为羟基磷灰石,平均长径大小分别150 nm、350 nm和50 nm左右,有机物的含量分别为3.81%、8.96%和7.41%。2)体外HAp颗粒降解实验在不同pH值的PBS溶液中进行,研究其体外降解性能,并对降解91天后的颗粒进行表征测试。实验结果表明:HAp颗粒在弱酸性条件下降解速度最快,降解百分比也最大,且降解具有pH响应性。降解后长梭状颗粒的形貌发生部分变化,出现棒状和针状形貌,颗粒的粒径变小,但颗粒的主要晶型没有改变。说明制备的纳米HAp颗粒是一种可降解的材料,可作为一种缓释性基因载体。3)通过混合孵育法制备HAp-pDNA复合物并研究其负载效率,以及在不同pH条件下基因的释放效率;将制备的HAp-pDNA复合物转染人乳腺癌细胞(MCF-7和MDA-MB-231),研究其转染效率。实验结果表明:制备的三种纳米HAp颗粒都能有效地负载质粒DNA,并且在弱酸性pH条件下可实现对质粒DNA的持续释放,具有一定的pH响应性。制备的HAp-pDNA复合物成功转染了人乳腺癌细胞,并且经PEI调控合成的长梭状纳米HAp颗粒对MCF-7细胞具有更高的转染效率。4)细胞摄取颗粒实验通过FITC-罗丹明鬼笔环肽染色实验和TEM直接观察法进行。实验结果表明:纳米HAp颗粒能够被细胞摄取,进入细胞后分布在细胞质和细胞核中。颗粒进入细胞的方式主要是通过胞吞作用,以吞噬小泡的方式进入细胞。分散在培养液中的颗粒进入细胞后会团聚在一起,并且对细胞进行饥饿处理后能促进细胞对颗粒的摄取能力。5)通过LDH乳酸脱氢酶实验和MTT细胞毒性实验检测颗粒的生物相容性,同时,将HAp颗粒负载lefty-1基因,研究其对人乳腺癌细胞的杀伤效应,并通过hocehst染色法和流式细胞仪检测细胞凋亡情况。实验结果表明:所制备的纳米HAp颗粒对人乳腺上皮细胞表现极低的细胞毒性,具有良好的生物相容性。纳米HAp颗粒携载lefty-1基因后对人乳腺癌细胞具有良好的杀伤效果,且杀伤效率达到40%左右。Hocehst染色和流式细胞仪实验结果表明lefty-1基因对乳腺癌细胞的杀伤效应主要通过促进细胞凋亡作用。本研究首次证明了人源lefty-1基因对人乳腺癌细胞的杀伤效应,纳米HAp颗粒携载lefty-1基因用于乳腺癌治疗研究有望成为乳腺癌基因治疗的一个新方向。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R737.9

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