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竹红菌素(Hypocrellin)是一种花醌类色素,系竹黄子座中的主要活性成分。研究发现竹红菌甲素是竹红菌素的主要成分,约占95%以上,研究表明其在碱性条件下可脱水转化为竹红菌乙素(HypocrellinB,HB)。HB在光动力抗肿瘤研究中显示出优异的抗肿瘤效应,相较于传统的光敏剂,HB显示出诸多的优势,如易纯化、暗毒性低等特性。目前光动力学疗法(Photodynamic therapy,PDT)已经应用于皮肤癌等浅表肿瘤的治疗,但光在生物组织中有限的穿透能力限制了光动力疗法对深部肿瘤组织的治疗,而声动力学疗法(Sonodynamictherapy,SDT)的深穿透性、可聚集性以及照射部位的可选择性,弥补了光动力学疗法的不足,对一些深部肿瘤的治疗有一定的疗效。近年来的研究已初步表明HB可作为一种良好的声敏剂,对一些肿瘤细胞的增殖及生长产生明显的抑制作用。恶性肿瘤是危害人类健康和生命的严重疾病,在我国,胃癌的发生率和死亡率均居恶性肿瘤之首,且有逐年上升趋势。近年来,随着新药研发的快速发展,化疗在胃癌的治疗中逐渐显现其重要地位,但随着化疗药物的广泛应用及化疗次数的增加而产生的肿瘤多药耐药(Multidrug resistance,MDR)已成为阻碍胃癌化疗成功的主要限制因素。因此,如何克服肿瘤MDR可为高效抗癌策略提供新思路。有报道显示超声声动力可在一定程度上逆转肿瘤细胞的多药耐药性,但具体机制尚不明确。已有研究表明,HB介导的声动力学疗法能显著抑制肿瘤细胞的增殖,并且诱导肿瘤细胞发生凋亡,但关于HB介导的声动力学疗法(HB-SDT)对耐药细胞株的研究鲜有报道。本论文以人胃癌细胞株SGC7901细胞及其阿霉素(Doxorubicin,DOX)耐药株SGC7901/ADR细胞为研究模型,对HB介导的声动力学疗法诱导SGC7901细胞和SGC7901/ADR细胞的增殖抑制、凋亡诱导以及MDR逆转效应等进行了深入研究,并初步探讨HB-SDT与阿霉素联合作用后对SGC7901/ADR细胞的杀伤效应及其分子机制。阶段性研究成果如下:1.HB-SDT抑制SGC7901、SGC7901/ADR细胞增殖并诱导细胞凋亡发生。MTT实验结果表明,对于体外培养的SGC7901、SGC7901/ADR细胞,HB对其均无暗毒性,超声联合HB对两种细胞均有毒副作用,且在相同的药物浓度和超声强度下对SGC7901/ADR细胞显示出更强的杀伤效应。Guava Viacount实验结果与上述MTT实验结果趋势接近一致。荧光显微镜实验结果表明,HB-SDT处理后,两种细胞均表现出明显的形态学变化:细胞变圆,且形成细胞碎片,染色质固缩,DNA发生片段化等。同一药物剂量介导的声动力处理下,SGC7901/ADR细胞表现出更显著的形态学损伤。流式细胞仪结合荧光染料AnnexinV-PE/7-AAD、活性氧探针DCFH-DA以及罗丹明123染色实验结果表明HB联合一定强度的超声会导致人胃癌细胞及其阿霉素耐药株细胞发生凋亡、胞内活性氧(ROS)水平升高,且线粒体膜电位发生更明显的改变。2.细胞膜流动性的差异导致两种细胞膜不同程度的损伤是造成SGC7901、SGC7901/ADR对HB-SDT产生不同损伤效应的原因之一。药物摄取实验表明两种细胞对HB的摄取能力并无显著差异;FD500摄取实验表明HB介导的SDT诱导SGC7901/ADR细胞产生更强的膜通透性;扫描电镜实验结果显示HB-SDT处理后:SGC7901细胞发生形变,细胞膜表面微绒毛减少,且发生凹陷;相同处理条件下,SGC7901/ADR细胞受损程度更严重,细胞表面微绒毛几乎消失,且细胞内部分内容物发生泄露;荧光偏振法实验结果表明相较于SGC7901/ADR细胞,SGC7901细胞膜表现出更高的膜流动性。3.HB-SDT联合DOX协同杀伤SGC7901/ADR细胞的分子机制初探MTT实验证实,SGC7901/ADR细胞对阿霉素具有很好的耐药性。DOX协同HB-SDT对人胃癌SGC7901/ADR细胞具有显著的协同杀伤效应。Guava Viacount实验进一步验证了上述协同效果。流式细胞仪结合Annexin V-PE/7-AAD研究结果表明,HB-SDT协同DOX能显著提高SGC7901/ADR细胞的凋亡率。活性氧探针DCFH-DA检测结果表明DOX协同HB-SDT可以显著提高人胃癌SGC7901/ADR细胞中ROS的产量。荧光显微镜实验结果观察到HB-SDT可以显著抑制P-gp底物Rhodamine 123的外排作用。免疫荧光结果显示DOX联合HB-SDT可以显著降低P-gp的表达量。流式细胞仪的研究结果显示,DOX联合HB-SDT可以协同加剧SGC7901/ADR细胞线粒体膜电位(MMP)的下降。Western blotting检测显示HB-SDT处理后,P-gp的表达量显著降低,且胞内线粒体凋亡途径相关调控蛋白Bcl-2/Bax表达比率显著下降。