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目的:本课题旨在观察磁性纳米四氧化三铁(Magnetic Nanoparticle of Fe3O4,MNPs-Fe3O4,MNPs)、汉黄芩素(wogonin,Wog)以及柔红霉素(Daunorubicin,DNR)三者共聚合对K562/A02细胞多药耐药(Multidrug resistance,MDR)的影响及作用机制,为体内和临床试验提供重要的理论和实验依据。 方法:(1)应用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法分析DNR、MNPs,Wog、DNR联合Wog、MNPs共聚合DNR,MNPs共聚合DNR和Wog分别作用于K562/A02细胞24h、48h及72h之后的细胞生长抑制情况;(2)采用透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)和普鲁士蓝染色法(Prussian blue staining)观察MNPs在细胞内的位置分布及形态特征;(3)应用流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测不同分组药物作用48h后K562/A02细胞的凋亡率及细胞内柔红霉素浓度;(4)采用RT-PCR法检测K562/A02细胞及各用药组作用48h后基因mdr1的mRNA表达水平;(5)采用Western blot法检测K562/A02细胞及各用药组细胞P-gp表达水平。 结果:(1)MTT结果示作用K562/A02细胞株48h后,Wog在0-40μmol/L,MNPs在0-0.4(v:v)均无明显的细胞生长抑制作用(生长抑制率<10%),同时,DNR,DNR+Wog,DNR-MNPs及DNR-Wog-MNPs共聚物组对K562/02细胞均表现生长抑制作用,呈时间依赖性和浓度依赖性。DNR,DNR+Wog,DNR-MNPs及DNR-Wog-MNPs共聚物组48h的DNR IC50值分别为34.84±3.11μmol/L、7.19±0.65mμmol/L、8.94±0.82μmol/L、3.93±0.33μmol/L;(2)透射电镜结果显示0.1(v:v)的MNPs作用细胞后存在于吞饮小泡中,对细胞形态无明显影响,单个MNP电镜下测得直径为16.72±1.37nm,普鲁士蓝染色显示0.1(v:v)的MNPs作用K562/A02细胞48小时后,100%的细胞中有呈蓝染颗粒纳米粒子团;(2)流式细胞仪检测各用药组48h凋亡率结果示2μmol/L DNR和20μmol/L Wog及0.1(v:v)MNPs与对照组间无明显差别(P>0.05),DNR+Wog,2μmol/LDNR-MNPs及2μmol/L DNR-Wog-MNPs共聚物凋亡率较其他组明显升高,具有统计学意义(P<0.05),并且DNR-Wog-MNPs共聚物组凋亡率较其余各组均明显升高(P<0.05);(3)流式细胞仪检测各用药组48h后,DNR+Wog、DNR-MNPs及DNR-Wog一MNPs两组K562/A02细胞内柔红霉素浓度较DNR单药组明显升高(P<0.05),DNR-Wog-MNPs较DNR+Wog组柔红霉素荧光比值高(P<0.05);(4)RT-PCR法检测K562/A02细胞及各用药组作用48h后mdr1 mRNA的表达水平,结果示,较空白对照组Wog组的下调率为44.85%±3.89%,DNR+Wog组为59.13%±3.48%,DNR-Wog-MNPs组为75.80%±4.32%(P<0.05);(5)Westernblot法检测K562/A02细胞及各用药组作用48h后,较空白对照组P-gp在Wog组的蛋白表达抑制率为40.62%±2.57%,DNR+Wog组为69.93%±4.63%,DNR-Wog-MNPs组为79.51%+4.48%(P<0.05)。 结论: 1)MNPs以胞吞作用进入K562/A02细胞,48小时100%的细胞内均可见蓝染的铁粒子; 2)DNR-Wog-MNPs作用于K562/A02细胞可发挥显著的细胞毒作用,其IC50值较其他组(DNR、DNR+Wog、DNR-MNPs)明显降低; 3)DNR-Wog-MNPs显著诱导K562/A02细胞凋亡,凋亡率较其他组明显升高; 4)DNR-Wog-MNPs作用K562/A02细胞48小时后,细胞内柔红霉素荧光强度显著高于其余各组; 5)DNR-Wog-MNPs作用K562/A02细胞48小时后,mdr1表达下调,较其余组显著降低; 6)DNR-Wog-MNPs作用K562/A02细胞48小时后,P-gp表达下调,较其余组显著降低。