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研究背景:光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)迄今已有100多年历史,现已广泛用于治疗多个领域疾病,其作用机制是光敏剂选择性地富集于靶细胞,在适当波长光照和氧的激发下生成活性氧(ROS),破坏细胞内蛋白及DNA,引起细胞凋亡或坏死,并且极少对周围组织造成损害。由于5-氨基酮戊酸(5-ALA)分子量小,容易穿透角质层,是目前应用较为广泛的光敏剂。Hermann von Tappeiner[1]首次提出将光敏剂用于皮肤病的诊断及治疗,经过100多年的发展,PDT已成为治疗尖锐湿疣、痤疮、酒渣鼻、皮脂腺增生、鲍温病、浅表性基底细胞癌等疾病的安全、有效的治疗手段[2-4]。尖锐湿疣是一种由人乳头瘤病毒(HPV)感染引起的常见的性传播疾病,发病率仅次于淋病,传统疗法在破坏病灶的同时,不可避免地会损伤周围的正常组织,与传统疗法不同,ALA-PDT可以保存完整的机体结构,必要时可重复治疗以根除病变,其有效性和低副作用使得其在尖锐湿疣治疗中的应用日益广泛。由于HPV具有种属特异性且人类是其唯一宿主,目前尚缺乏HPV动物模型,亦不能在体外培养,因此,有关HPV的研究就集中在HPV感染的细胞上。本研究采用人宫颈癌细胞株(Hela)作为HPV感染的细胞模型,人角质形成细胞(HaCaT)作为正常对照细胞,在细胞学水平分析ALA-PDT治疗HPV相关性感染中的安全性和有效性。研究目的:1.比较5-氨基酮戊酸光动力疗法对Hela及HaCaT细胞增殖、凋亡的影响;2.探究光动力疗效与细胞内原卟啉和活性氧生成量的关系;3.从细胞水平验证5-氨基酮戊酸光动力疗法在治疗HPV感染相关性疾病中的安全性及有效性。研究方法:1.两种细胞:Hela及HaCaT细胞;2.一种光敏剂:ALA;3.细胞分组:将两种实验细胞分别分为4组:(1)对照组;(2)照光组(Light组);(3)ALA组;(4)ALA-PDT组;4.光动力疗效的评估:CCK8法测量各组细胞增殖活性、流式细胞术检测各组细胞凋亡率;5.倒置显微镜观察ALA-PDT组细胞处理前后形态变化,倒置荧光显微镜观察不同浓度ALA孵育后细胞内原卟啉(PpIX)的生成量,活性氧(ROS)检测试剂盒检测各组细胞内ROS的生成量。结果:1.ALA-PDT对Hela及HaCaT细胞增殖均有抑制作用,且抑制程度在低浓度(<2mmol/1)时呈剂量依赖性,当ALA浓度大于2mmol/1时,再增加ALA浓度不会增加光动力疗效;2.ALA-PDT对Hela增殖抑制作用较HaCaT细胞明显;3.0.5mmol/1 ALA-PDT处理后Hela细胞凋亡率大于HaCaT细胞;4.细胞内PpIX及ROS的生成量在低浓度(<2mmol/1)时呈剂量依赖性,当ALA浓度大于2mmol/1时,再增加ALA浓度不会增加细胞内PpIX及ROS生成量;5.光动力疗效与细胞内生成的PpIX及ROS量有关,随着PpIX及ROS生成量的增多,光动力疗效也随之增加。结论:本研究证实5-氨基酮戊酸光动力疗法对Hela及HaCaT细胞均有抑制增殖的作用,但光动力疗法对不同细胞系的抑制作用不同,对Hela细胞的增殖抑制作用较HaCaT细胞明显,这种现象是由于Hela细胞内生成PpIX量较HaCaT细胞多,经光照激发后转化生成的ROS量也多,从而诱导更多细胞坏死、凋亡。5-氨基酮戊酸光动力疗法对HPV感染细胞有较强的抑制增殖、促进凋亡的作用,且对正常细胞影响较小,即5-氨基酮戊酸光动力疗法在治疗HPV感染相关性疾病时具有安全性及有效性。