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目的:考察以离子互补型自组装短肽RADA16-I构建的大黄素原位凝胶给药系统的体内外抗肿瘤作用,为解决疏水性药物应用受限问题、深入研究自组装短肽和开发疏水性药物新剂型提供理论和实践应用参考。方法:1.采用磁力搅拌法制备自组装短肽RADA16-I-大黄素胶体混悬液,将其置于模拟体内条件的体外体系(PBS、0.9%NaCI和细胞培养基)以及注射于瘤内和瘤旁考察凝胶形成情况。2.采用家兔血液红细胞考察短肽RADA16-I的血液相容性。3.采用MTT法考察短肽不含药物的RADA16-I原位凝胶以及RADA16-I-大黄素原位凝胶给药系统对正常及癌细胞的增殖抑制作用。5.采用免疫荧光技术及流式细胞术定性和定量分析肿瘤细胞对RADA16-I-大黄素原位凝胶中大黄素的摄取情况。5.采用流式细胞术检测RADA16-I-大黄素原位凝胶对肿瘤细胞的凋亡及周期的影响。6.通过Transwell和克隆形成实验考察RADA16-I-大黄素原位凝胶对肿瘤细胞迁移、侵袭和克隆形成能力的影响。7.建立C57小鼠肝癌及肺癌皮下移植瘤模型,分别检测游离大黄素与RADA16-I-大黄素原位凝胶肿瘤内注射给药后对荷瘤小鼠的体内抗肿瘤作用,主要考察指标有小鼠体重、肿瘤体积和抑瘤率;HE、TUNEL和Ki-67染色法检测肿瘤组织细胞的凋亡及增殖情况;HE染色法评估药物对各脏器组织的毒性。结果:1.凝胶成型性考察结果显示,RADA16-I-大黄素胶体混悬液在体外缓冲溶液及体内瘤旁和瘤内均能立即原位形成立体形态良好的水凝胶,且不易分散。2.红细胞溶血试验结果表明,自组装短肽RADA16-I的溶血率均小于5.0%,符合生物医学对材料溶血率的相关要求,表明具有良好的血液相容性。3.细胞毒性试验结果显示,短肽RADA16-I原位凝胶对小鼠正常细胞(NCTC1469、MLE12、HC11)和小鼠肿瘤细胞(Hepa1-6、LLC、4T1、B16F10)在一定浓度范围内的细胞活性均大于80%,均未显示出明显的细胞毒性作用。4.细胞增殖抑制实验结果表明,游离大黄素及RADA16-I-大黄素原位凝胶对NCTC1469、MLE12和HC11正常细胞均表现出一定的毒性作用,且原位凝胶对细胞的毒性较游离药物的低,表明原位凝胶给药系统可明显降低药物对正常细胞的毒性作用。5.MTT法检测游离大黄素及RADA16-I-大黄素原位凝胶对Hepa1-6、LLC、4T1、B16F10四种肿瘤细胞增殖抑制结果显示,两者对肿瘤细胞的抑制作用呈浓度及时间依赖性的增加,而低浓度下原位凝胶的抑制作用与游离药物相当,高浓度下抑制作用明显强于游离药物,表明原位凝胶给药系统可保持或增强药物的抗肿瘤效果。6.激光共聚焦显微镜结果显示,RADA16-I-大黄素原位凝胶中大黄素进入细胞的量明显高于游离大黄素,大黄素(绿色荧光)主要分布于胞浆及胞质中。7.流式细胞术定量检测细胞摄取情况结果表明,RADA16-I-大黄素原位凝胶对药物的摄取量明显多于游离大黄素,差异具有统计学意义(P<0.01),该结论与激光共聚焦显微镜结果相一致。8.凋亡试验结果显示,与游离大黄素相比,RADA16-I-大黄素原位凝胶可显著诱导细胞凋亡,且差异具有统计学意义(P<0.01)。9.细胞周期试验结果显示,与游离大黄素相比,RADA16-I-大黄素原位凝胶可显著诱导细胞周期阻滞于G2/M期。10.迁移、侵袭和克隆形成试验结果显示,与游离大黄素相比,RADA16-I-大黄素原位凝胶可显著降低细胞的迁移、侵袭和克隆能力,差异具有统计学意义(P<0.01)。11.荷瘤小鼠体内抗肿瘤作用结果显示,肿瘤内注射RADA16-I-大黄素混悬液(原位形成凝胶)及游离大黄素均能一定程度上的抑制肿瘤细胞的增长,原位凝胶的抑瘤率较游离药物的强,差异具有统计学意义(P<0.05);且原位凝胶对各脏器组织的影响明显低于游离大黄素。结论:自组装短肽RADA16-I具有良好的血液及细胞相容性;RADA16-I-大黄素混悬液-原位凝胶给药系统可降低大黄素对正常细胞的毒性作用,同时也可明显增强药物与肿瘤细胞的相互作用,促进肿瘤细胞对大黄素的摄取,显著提高大黄素诱导肿瘤细胞的凋亡作用。研究表明RADA16-I具有可作为疏水性抗肿瘤药物载体的潜力,以其构建的混悬液-原位凝胶给药系统可有效改进疏水性抗肿瘤药物的给药,在增强或保持其抗肿瘤效果同时降低毒性作用。