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在肿瘤化疗中,克服多药耐药性(MDR)一直是癌症患者治愈的主要限制因素。研究发现,多药耐药的原因可能与肿瘤自己分泌的多药耐药蛋白密切相关,如乳腺癌耐药蛋白(BCRP)。因此,通过基因干预抑制多药耐药蛋白的产生,可能会逆转肿瘤的耐药性。在此,我们使用层状氢氧化物纳米粒子(LDH)共同递送DOX和靶向BCRP RNA的siRNA,以逆转MCF-7/ADR细胞的耐药性并增强阿霉素(DOX)的抗癌活性。但是DOX本身溶解度差,细胞吸收siRNA的能力很差,使其成为潜在的无效沉默器,将DOX和siRNA递送到细胞中并产生靶向作用是一项具有挑战性的任务。在该实验中,DOX被包裹在纳米颗粒之间,具有高载药量和强控释的特点,siRNA通过静电作用紧密吸附在纳米颗粒表面,避免了siRNA的降解。此外,FeNi-LDH表现了出色的将siRNA和DOX递送到细胞中并增强siRNA和DOX的内化的能力。实验进一步证实siRNA-DOX@FeNi-LDH(1:1)显示出有效的BCRP基因沉默效应。在体外实验中,siRNA-DOX@FeNi-LDH通过影响细胞周期和诱导细胞凋亡来间接抑制细胞增殖。在体内实验中,MCF-7/ADR异种移植方法同样表明siRNA-DOX@FeNi-LDH具有很强的抗肿瘤效果。我们相信这项工作对于逆转乳腺癌的耐药性和提高化疗效果具有很大的潜力。目的我们使用层状氢氧化物纳米粒子(LDH)共同递送DOX和靶向BCRP RNA的siRNA,探究逆转MCF-7/ADR细胞的耐药性并增强阿霉素(DOX)的抗癌活性的效果。方法1.TEM检测FeNi-LDH和DOX@FeNi-LDH纳米颗粒基本结构。2.DLS测量所有流体动力学直径和PDI指数,确定纳米粒直径是否在纳米颗粒范围内以及分散度是否良好。3.XRD检测FeNi-LDH、DOX@FeNi-LDH纳米粒子是否是层状化合物,以及是否可以负载DOX。4.FT-IR检测FeNi-LDH、DOX@FeNi-LDH纳米粒子的吸收光谱。确定是否制备成功。5.DSC检测LDH受高热的情况能否保护核酸和药物不轻易的被降解。6.由于肿瘤特有的性质,LDH是否在酸性条件释放DOX和siRNA多,载体具有p H依赖性。7.Western blot检测MCF-7/ADR细胞和MCF-7细胞中BCRP蛋白表达是否上调,观察引起耐药原因是否因为BCRP蛋白以及MCF-7/ADR细胞进行下面的逆转实验。8.Western blot检测负载siRNA的DOX@FeNi-LDH的最佳比例,是否能降低BCRP的表达水平并逆转MDR。9.采用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH前后MCF-7/ADR细胞内siRNA的蓄积的影响10.使用激光共聚焦检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用前后MCF-7/ADR细胞内siRNA的增加。11.采用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用前后对MCF-7/ADR细胞内DOX的蓄积的影响。12.采用MTT法检测FeNi-LDH对MCF-7/ADR细胞毒性影响。13.采用MTT法检测DOX、DOX@FeNi-LDH、siRNA-DOX@FeNi-LDH对肿瘤抑制的影响。14.使用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用对细胞凋亡的有什么影响,比较各组凋亡率。15.使用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用后对细胞周期有什么影响。16.体外实验MCF-7/ADR细胞异种移植到BALB/C裸鼠细胞内。17.待小鼠瘤子长到一定大小,分别用PBS、DOX、DOX@FeNi-LDH、siRNA-DOX@FeNi-LDH治疗,一段时间后观察肿瘤的大小。18.对治疗后的老鼠进行处理,取出心肝脾肺肾后,HE染色观察各组织的病理切片。19.小鼠心肝脾肺肾进行体内荧光检测,观察DOX的蓄积情况。结果1.TEM图像显示FeNi-LDH和DOX@FeNi-LDH纳米颗粒具有均匀的六边形层状结构2.DLS测量FeNi-LDH和DOX@FeNi-LDH纳米颗粒和DOX@FeNi-LDH纳米颗粒所有流体动力学直径和PDI指数。带有正电荷,其粒径均在200 nm以下,符合纳米颗粒的要求。3.XRD检测结果表明FeNi-LDH的层间强度略有增加,表明DOX被成功加载。4.FT-IR检测DOX@FeNi-LDH纳米粒子的吸收光谱,结果中出现了DOX峰,上述现象证实了DOX在FeNi-LDH纳米粒子中的成功负载。5.DSC实验结果表明LDH成功加载DOX和siRNA,并且LDH具有保护药物和核酸免受热和酶损伤的潜力。6.LDH中释放DOX和siRNA取决于p H值,并且药物和核酸在酸性环境中更容易释放。7.Western blot检测了BCRP蛋白在MCF-7/ADR细胞和MCF-7细胞中的表达水平的不同。其中在MCF-7/ADR细胞中上调,这是耐药产生的原因。8.Western blot检测负载siRNA的DOX@FeNi-LDH的比例,降低BCRP的表达水平并逆转MDR。9.流式细胞术结果显示siRNA-DOX@FeNi-LDH增加MCF-7/ADR细胞对siRNA的摄取,增加细胞内siRNA的浓度。10.激光共聚焦结果显示siRNA-DOX@FeNi-LDH促进siRNA进入MCF-7/ADR细胞内,逆转效果增强。11.流式细胞术检测细胞内DOX的蓄积,siRNA-DOX@FeNi-LDH作用前后出现红移现象,MCF-7/ADR细胞内DOX明显增加。12.采用MTT法检测FeNi-LDH对MCF-7/ADR细胞无明显内在毒性,FeNi-LDH生物相容性较高。13.采用MTT法检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用后发现,siRNADOX@FeNi-LDH对细胞抑制效果最好。14.使用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用对细胞凋亡有什么影响。结果发现siRNA-DOX@FeNi-LDH作用后的凋亡率明显升高。15.使用流式细胞术检测siRNA-DOX@FeNi-LDH作用对细胞周期有什么影响。结果发现siRNA-DOX@FeNi-LDH作用后的周期阻滞的情况明显。16.体外实验MCF-7/ADR细胞异种移植成功。17.用PBS、DOX、DOX@FeNi-LDH、siRNA-DOX@FeNi-LDH治疗,发现siRNA-DOX@FeNi-LDH治疗后肿瘤体积最小,效果最好。18.治疗后的老鼠取出各个组织器官后,HE染色观察发现,siRNADOX@FeNi-LDH治疗后的小鼠心脏和肾组织较为正常,减轻了DOX的副作用。19.小鼠心肝脾肺肾进行体内荧光检测,发现siRNA-DOX@FeNi-LDH治疗后DOX蓄积在肿瘤荧光加强,明显蓄积更多。结论总之,在该实验中,DOX被包裹在纳米颗粒之间,具有高载药量和强控释的特点,siRNA通过静电作用紧密吸附在纳米颗粒表面,避免了siRNA的降解。此外,FeNi-LDH表现了出色的将siRNA和DOX递送到细胞中并增强siRNA和DOX的内化的能力。实验进一步证实siRNA-DOX@FeNi-LDH(1:1)显示出有效的BCRP基因沉默效应。体外实验中和体内实验中,siRNADOX@FeNi-LDH具有显著的抗肿瘤作用。我们相信这项工作对于逆转乳腺癌的耐药性和提高化疗效果具有很大的潜力。