本论文涵盖以下两方面内容:1、新型水溶性半乳糖酞菁光敏剂光动力诊断结肠癌动物模型的研究目的:恶性肿瘤已经严重危害到人类健康,其中结肠癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一。我国结肠癌的发病率和死亡率呈明显的上升趋势,引起了医学界的广泛关注。结肠癌的早期可无任何表现,晚期才可能出现大便性状改变等症状。对于结肠癌的诊断常用方法有:气钡双重造影、内窥镜、CT、核磁等但均有其局限性。而光动力诊断凭借其无辐射、对正常组织损伤小、病人耐受性强、可对肿瘤早期进行实时诊断的优点脱颖而出成为近年来研究热点。光敏剂是光动力诊断的关键,因此越来越多的学者开始对光敏剂进行研究和优化。本课题采用的是经半乳糖基修饰的4种酞菁类光敏剂(T1~T4),通过研究其光谱学特性、脂水分布系数、细胞吸收特性、亚细胞定位、生物安全性等确定最适合应用于诊断的光敏剂并且应用于结肠癌原位模型的诊断,以期为临床诊断提供一定的实验数据。方法:对光敏剂T1~T4进行紫外光谱和荧光光谱检测;用反向薄层色谱法检测T1~T4的脂水分布系数;利用荧光分光光度计检测T1~T4的浓度和孵育时间对结肠癌CT-26细胞吸收量的影响;利用激光共聚焦显微镜观察T1~T4的亚细胞定位情况,MTT法检测在有无激光照射的情况下,T1对结肠癌细胞(LOVO、CT-26)和正常细胞的细胞毒作用的差异,并计算IC50值;利用光谱分析仪在结肠癌原位模型的基础上研究光敏剂T1的诊断作用。所有实验数据均以均数±标准差(x±s)表示,并应用SPSS16.0统计软件进行后续处理,均数比较采用t检验或方差分析(ANOVA S-N-K)检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。结果:T1~T4的紫外吸收最大波长在680nm左右,荧光发射波长在690nm左右,这符合作为光敏剂紫外吸收光谱和荧光光谱在近红外区(600~800)的特征;脂水分布系数结果显示,用半乳糖修饰的酞菁具有较好的水溶性并且随着取代基数目的增加其水溶性会增强;结肠癌细胞CT-26对T1的吸收量和吸收速率最高最快,T2、T3次之,对T4几乎无吸收;化合物的细胞定位结果显示在同一浓度下,T1进入细胞的量最多,荧光信号最强并且在溶酶体内分布较多,线粒体内分布较少;在有无光照条件下,T1对结肠癌细胞的细胞毒作用比对正常细胞的细胞毒作用强;动物实验证明,正常结肠组织、肿瘤组织和激光光动力诊断肿瘤组织在吸收光谱上有差异。(p<0.05)结论:T1凭借其脂溶性最强、吸收速率最快、荧光强度最强等优势可用于结肠癌荧光成像诊断,并且动物实验也证实T1介导的光动力荧光成像有一定的应用价值和前景。2、新型水溶性半乳糖酞菁光敏剂抗肿瘤特性及其相关机制研究目的:在研究半乳糖酞菁光敏剂T1对结肠癌光动力诊断效果的同时我们发现此类光敏剂对肿瘤有一定的抑制作用,因此本课题对新型光敏剂半乳糖酞菁对结肠癌细胞增殖的影响及其相关机制进行了研究,为光动力治疗结肠癌提供一定的实验依据。方法:利用MDC染色法和流式细胞术检测在IC50浓度时,TI-PDT对结肠癌细胞的自噬、凋亡和坏死情况;利用扫描电镜和透射电镜观察在IC50浓度时,TI-PDT对结肠癌细胞的细胞膜和胞内超微结构的影响;RT-PCR检测在IC50浓度时,T1-PDT对结肠癌细胞内Bcl-2、Bax、Beclin1基因表达的影响。所有实验数据均以均数±标准差(x±s)表示,并应用SPSS16.0统计软件进行后续处理,均数比较采用t检验或方差分析(ANOVA S-N-K)检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。结果:T1-PDT可诱导结肠癌细胞发生自噬,对细胞的凋亡影响较小。扫描电镜和透射电镜结果表明T1-PDT可引起细胞自噬,产生自噬小体。对线粒体的破坏不明显,可引起细胞膜的皱缩、伪足消失,甚至破裂。RT-PCR结果证明,T1-PDT对Bcl-2、Bax基因的表达影响小,可增强Beclin-1基因的表达。(P<0.05)结论:T1介导的光动力治疗结肠癌的主要机制是引起肿瘤细胞自噬。