松二萜衍生物-黑色素纳米粒子制备及诱导HCC细胞凋亡机制

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:piliwuhen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肝细胞癌(HCC)是肝癌的主要组织学亚型,具有病程进展快、转移率高、疗效及预后差、死亡率高的特点。目前,HCC的治疗主要以化疗为主,然而,副作用大、价格高、体内生物利用度低的缺陷限制了多数化疗药物的应用。因此,开发廉价抗癌药并探寻其增效减毒的途径已迫在眉睫。为达到以上目的,可从两方面着手:一是从植物中寻找新型高效低毒的抗癌化合物/先导化合物;二是通过化学修饰或开发新型药物递送系统提高抗癌化合物/先导化合物靶向性及活性。本文以抗HCC活性较高的红松松塔60%乙醇浸提物为研究对象,采用多级柱层析,结合抗癌活性跟踪,鉴定了浸提物中主要的抗肿瘤化合物;基于所分离的脱氢枞酸,通过两步化学反应合成了活性颇佳的松二萜衍生物(DD2),探究了其在Hep G2细胞及BALB/c荷瘤裸鼠中的抗肿瘤作用机制,并评估了其体内安全性。此外,为了提高DD2的药效,制备了适合搭载DD2且具有抗HCC活性的壳寡糖-黑色素复合物(CMC),并研究了其化学结构及亲和肿瘤细胞膜/细胞核机制。最后,以DD2为化疗药,CMC为芬顿反应催化材料,构建了可联合化疗(CT)与化学动力学疗法(CDT)抑制HCC进展的纳米粒子(CMC-DD2),并探究了该粒子在Hep G2细胞及荷瘤裸鼠体内发挥CT与CDT协同增效作用机制。抗肿瘤活性跟踪表明15-羟基脱氢枞酸、脱氢枞酸、15-羟基-7-氧代脱枞酸、7α-羟基脱氢枞酸和褐孔菌酸为红松松塔60%乙醇浸提物中主要的抗HCC化合物。此外,DD2对Hep G2细胞的毒性(EC50,4.65μmol/L)强于脱氢枞酸(EC50,254.06μmol/L)及紫杉醇(PTX,EC50,18.95μmol/L),表明聚合多个三环骨架可有效增强脱氢枞酸的抗癌活性。细胞表型实验及western blot结果显示DD2可升高Hep G2细胞的ROS及钙离子水平,诱导DNA损伤,将细胞周期阻滞于G2/M期,触发线粒体功能障碍,并能通过激活Caspase酶级联反应启动包含P53-Puma-Bcl-2/Bax信号通路的线粒体凋亡。利用BALB/c裸鼠构建Hep G2细胞异种移植瘤模型,瘤内给药后,发现DD2可通过诱导DNA损伤并激活线粒体凋亡而抑制肿瘤生长,其药效约为紫杉醇的1.43倍。裸鼠肝肾功检查及主要器官H&E染色表明DD2安全可靠。结构研究表明CMC具有类石墨的层状结构,其层结构(一级结构)由壳寡糖衍生物、5,6-二羟基吲哚-2-羧酸(DHICA)、5,6-二羟基吲哚(DHI)、多巴衍生物通过共价键连接而成。采用质谱法研究了CMC亲和Hep G2细胞膜/核机制,结果发现CMC可通过结合累积于肿瘤细胞表面的磷脂酰丝氨酸、糖蛋白、糖脂、糖胺聚糖而亲和细胞膜,并可通过与细胞核内/周围的DNA和/或RNA结合蛋白相互作用而靶向细胞核,扰乱细胞增殖和凋亡过程。采用共沉淀法构建了CMC与DD2的纳米粒子(CMC-DD2),其中,疏水作用、π-π堆积力及氢键共同驱动了自组装,并维持了粒子的稳定。药物控释研究显示CMC-DD2在p H 7.4与6.0缓冲液中的12 h累积释药率分别为5.9%与32.4%,且H2O2刺激可使纳米粒子的释药率分别升至54.8%(p H7.4)与59.3%(p H 6.0)。体外研究表明CMC-DD2在p H 6.5时的入胞量约为p H 7.4时的3.4倍;进入Hep G2细胞的CMC-DD2可发生溶酶体逃逸并靶向细胞核;入核的纳米粒子不仅可通过结合DNA碱基而改变DNA构象,而且能响应胞内ROS释放硝酸根离子、·OH及DD2,进而诱导DNA损伤并启动线粒体凋亡。尾静脉给药后,CMC-DD2可靶向瘤部,其中,纳米化DD2的24 h瘤内累积量约为游离DD2的8倍;CMC-DD2可通过提升ROS水平,破坏DNA结构,激活线粒体凋亡而促进肿瘤消融,其肿瘤抑制率约为游离DD2的5倍。此外,CMC-DD2未明显引发荷瘤小鼠体重减轻、肝肾功能损害及主要器官病变,其体内安全性良好。本文探明了红松松塔60%乙醇浸提物中主要的抗HCC化合物,基于所分离化合物,合成了抗癌活性显著的DD2并揭示了其抗肿瘤机制;制备了DD2的药物载体CMC,并研究了其化学结构及亲和肿瘤细胞膜/核机制;构建了由CMC与DD2组成的电荷翻转、核靶向、胞内可降解、DNA亲和的纳米粒子(CMC-DD2),并证明了该纳米粒子可通过对肿瘤产生CT与CDT协同增效作用促进肿瘤消融。本研究对新型“高效低毒”化疗药物的发掘及多功能纳米给药系统的设计具有一定的现实意义,同时,也可为肿瘤的靶向及精准治疗提供参考。
其他文献
在清洁供暖、“双碳”目标以及供热技术升级转型的需求驱动下,我国集中供热系统呈现热源形式多元化、热网跨区域互联长距离输热以及热用户舒适性供热需求日益提升的发展趋势,供热运行工况的动态性和复杂性显著增强,要求供热系统具备强大的全局协同和动态调控能力,传统基于生产业务专家领域知识和经验的生产运行决策模式已无法保证供热过程的清洁低碳、安全高效。发展智慧供热,实现供热系统的智能运行,对于提高供热系统能源利用
学位
文章针对“双减”背景下的单元周末作业展开讨论,尝试将其定位为小学数学高效课堂教学的“服务区”,以配合单元整体教学来规划,以发展学生的关键能力为目标,创新布局,精心设计,让其成为课堂教学的铺垫与延伸,服务于课堂教学,发展学生的关键能力。
期刊
“双减”政策的推出对中小学教学产生了重大影响,其中在“减轻学生过重的作业负担”中提出“明确作业总量”与“提升作业质量”等要求,可谓是牢牢把握减轻作业负担的“标”与“本”。在小学数学五年级的作业设计中,教师需以“双减”为基本导向,坚持“花样作业助减负,快乐学习提质量”的原则,对作业设计的形式与内容进行科学合理的优化,帮助学生通过作业巩固所学的知识和技能,促进个性和创造性发展,发挥作业的育人功能。
期刊
<正>权利要求1.一种光伏组件隐裂特性的自动化检测方法,其特征在于,所述自动化检测方法包括:利用无人机对通电后的待测试光伏组串进行初步巡检,识别得到所述待测试光伏组串的边界区域;根据所述边界区域确定巡检路线,无人机按照所述巡检路线进行巡检并拍摄待测试光伏组串的图像;每当无人机在拍摄到所述待测试光伏组串中每个组串单元的测试图像后,实时分析得到所述组串单元的图像质量,
期刊
煤化工废水的组成十分复杂,有毒有害、难降解物质的含量很高。针对煤化工废水的处理,工艺末端通常采用反渗透对其进行回用处理,而反渗透工艺不可避免地产生了一定体积的浓缩液。煤化工废水反渗透浓缩液的盐度高、色度高,且含有大量难降解有机物,需采取适当方法对其进行处理,以减轻对环境造成的不利影响,并进一步回收水资源。传统的热法浓缩面临投资大、能耗高等问题,而高效反渗透、膜蒸馏、电渗析等手段同样存在能耗高、膜污
学位
身体活动是糖尿病管理的基石,儿童和青少年糖尿病患儿因其血糖变化的复杂性需要更精准的运动处方指导,但此类人群的运动指南相对较少。随着专家学者对该领域的不断研究探索,2022年国际儿童青少年糖尿病协会(ISPAD)更新了关于儿童和青少年糖尿病患儿运动的指南。本指南将服务人群更精准地面向1型糖尿病儿童和青少年患儿,从运动类型、运动时机、运动时血糖波动、胰岛素调整及营养补充等角度全面提出了指导意见。本文对
期刊
在全球化背景之下,跨文化传播已是必然趋势。《棋魂》是一部典型的日式热血漫画作品,蕴含着深厚的日本文化和日式价值观,在日本获得了巨大的成功,掀起了日本学习围棋的风潮。2020年,由我国改编翻拍的电视剧版《棋魂》播出,取得了非常不错的成绩和口碑。文章以这部较为成功的跨文化翻拍类影视作品为例,结合跨文化适应理论视角分析它是如何实现这次良性的跨文化传播。
期刊
<正>《芝加哥》这部小说描写了埃及移民在美国芝加哥这座城市中的西化挣扎,是阿拉伯人移民西方国家,面对东西方文化冲突的真实写照。面对与东方文化截然不同的西方文化,移民们无法逃避东方文化,也无法融入西方的生活和价值体系,在东西方生活模式中苦苦挣扎,这一系列移民跨文化适应问题在小说《芝加哥》中得以体现。
期刊
微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)能够将转化有机物为电能,受到了越来越多的关注。高性能阳极材料的制备是制约其发展的关键因素之一。阳极材料的性质影响产电微生物的粘附、胞外电子传递、代谢及群落结构,进而影响MFCs性能。而传统阳极材料表面积小、生物相容性一般、电子传递阻抗大、效率低。针对这些问题,本文将石墨烯和过渡金属硫化物复合作为MFCs阳极(Fe S2/r GO阳
学位
【目的】长林小蠹是一种重要的林木检疫性害虫,对智利、新西兰等多国松树造成严重危害,并随林木进口入侵我国山东,对我国林业安全造成威胁。根据长林小蠹的已知分布,对其全球和中国范围内的适生区范围进行准确预测,明确该虫在我国潜在的分布区范围,为相关部门提供理论参考,有助于采取科学高效的监测和防治措施,降低潜在的生态和经济损失。【方法】利用Maxent物种分布模型,通过筛选生物气候变量和优化模型参数构建拟合
期刊