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肿瘤光动力治疗是正在兴起的一种很有前途的治疗肿瘤的新技术。这种治疗方法是基于将光敏剂选择性地富集在肿瘤细胞里,然后在一定波长的光照射下,光敏剂通过产生的活性氧杀死肿瘤细胞。与传统疗法相比,光动力治疗最大的优点是对肿瘤组织进行选择性杀伤,在杀死肿瘤的同时不严重损伤正常组织。光敏剂是光动力治疗的关键。由于在紫外光照射下,纳米TiO2通过产生的活性氧能明显抑制肿瘤细胞。此外,纳米TiO2本身毒作用较小,因而它可能是具有潜在应用前景的抗肿瘤光敏药剂。目前,纳米TiO2光敏剂光动力抗肿瘤的研究成为国内外科学家研究热点,主要集中在气相法、溶胶凝胶法及修饰改性法制备的纳米TiO2在紫外光激发下对一些肿瘤的抑制作用,然而利用水热法制备的纳米TiO2光敏剂光动力抑制肝癌Bel-7402细胞的机制研究还未见报道。由于在红光照射下,具有18π电子体系的平面大环结构的酞菁配合物通过产生的活性氧能明显抑制肿瘤细胞,由于亲水性基团有利于光敏剂运输及亲脂性基团有利于光敏剂在肿瘤细胞中的吸收,因而具有亲水性-亲脂性结构的酞菁配合物可能成为很有应用前景的靶向型光敏剂。目前,两亲性酞菁配合物光敏剂光动力抗肿瘤的研究成为国内外科学家研究热点,然而具有两亲性结构的新型四-α(对羧基苯氧基)酞菁锌[TαPcZn]光动力抑制肝癌Bel-7402细胞的机制研究还未见报道。综上所述,光敏剂纳米TiO2与两亲性TαPcZn光动力抑制肝癌Bel-7402细胞的机制研究是一项很有应用前景和研究价值的课题。本文主要研究内容如下：1.纳米TiO2光敏剂的制备及光动力抑制肝癌细胞的机制研究1.1纳米TiO2光敏剂的制备与表征以钛酸异丙酯为原料,采用水热法制备了纳米TiO2光敏剂,并通过透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及紫外可见光谱(UV-vis)等手段对其进行了表征。1.2紫外光激发纳米TiO2光敏剂通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖为探讨紫外光激发纳米TiO2光敏剂能否通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖,本文采用MTT法、FITC-Annexin V/PI双标记的流式细胞术及HE染色法,研究了紫外光激发纳米TiO2光敏剂对Bel-7402细胞增殖与凋亡的影响。MTT法检测结果显示紫外光激发纳米TiO2光敏剂明显抑制Bel-7402细胞增殖。FITC-Annexin V/PI双标记的流式细胞术结果显示紫外光激发纳米TiO2光敏剂明显诱导Bel-7402细胞凋亡。HE染色法检测结果显示经过紫外光激发纳米TiO2光敏剂作用后的Bel-7402细胞呈现坏死与凋亡形态特征。综上所述,紫外光激发纳米TiO2光敏剂通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖1.3紫外光激发纳米TiO2光敏剂对Bel-7402细胞Bcl-2与caspase-3的影响为探讨Bcl-2与caspase-3是否卷入到紫外光激发纳米TiO2光敏剂诱导的Bel-7402细胞凋亡中,本文采用western blotting法研究了了紫外光激发纳米TiO2光敏剂对Bel-7402细胞Bcl-2与caspase-3的影响。结果显示紫外光激发纳米TiO2光敏剂能下调Bcl-2表达及激活caspase-3。这表明Bcl-2的下调与caspase-3激活卷入紫外光激发纳米TiO2光敏剂诱导的Bel-7402细胞凋亡中。换言之,紫外光激发纳米TiO2光敏剂通过下调Bcl-2及激活caspase-3诱导了Bel-7402细胞凋亡。2. TαPcZn光敏剂的制备及光动力抑制肝癌细胞的机制研究2.1 TαPcZn光敏剂的制备与表征以3-(对羧基苯氧基)邻苯二甲腈为原料,采用模板法制备了TαPcZn光敏剂,并通过元素分析、激光解吸电离飞行时间质谱(LDI-TOF-MS)、核磁共振氢谱(1HNMR)、IR、UV-vis及荧光光谱分析等手段对其进行了表征,确定了其组成与结构。2.2 TαPcZn光敏剂的光稳定性采用分光光度计研究了TαPcZn在丙酮中的光稳定性。结果显示,在紫外光照射下,TαPcZn分子由于自敏光氧化反应而发生了分解,其反应过程为动力学一级反应。2.3红光激发TαPcZn光敏剂通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖为探讨红光激发TαPcZn光敏剂能否通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖,本文采用MTT法、FITC-Annexin V/PI双标记的流式细胞术、倒置显微镜及透射电镜,研究了红光激发TαPcZn光敏剂对Bel-7402细胞增殖与凋亡的影响。MTT法检测结果显示红光激发TαPcZn光敏剂明显抑制Bel-7402细胞增殖。FITC-Annexin V/PI双标记的流式细胞术结果显示红光激发TαPcZn光敏剂明显诱导Bel-7402细胞凋亡。倒置显微镜与透射电镜检测结果显示经过红光激发TαPcZn光敏剂作用后的Bel-7402细胞呈现坏死与凋亡形态特征。综上所述,红光激发TαPcZn光敏剂通过凋亡诱导抑制Bel-7402细胞增殖。2.4红光激发TαPcZn光敏剂通过周期阻滞抑制Bel-7402细胞增殖为探讨红光激发TαPcZn光敏剂能否通过周期阻滞抑制Bel-7402细胞增殖,本文采用PI标记的流式细胞术研究了红光激发TαPcZn光敏剂对Bel-7402细胞周期的影响。结果显示红光激发TαPcZn光敏剂明显导致S期细胞增加、G0/G1期与G2/M细胞减少,这表明红光激发TαPcZn光敏剂通过S期阻滞抑制Bel-7402细胞增殖。2.5红光激发TαPcZn光敏剂对Bel-7402细胞Bcl-2与caspase-3的影响为探讨Bcl-2是否卷入到红光激发TαPcZn光敏剂诱导的Bel-7402细胞凋亡中,本文采用Western blotting法研究了了红光激发TαPcZn对Bel-7402细胞Bcl-2的影响。结果显示红光激发TαPcZn光敏剂下调了Bcl-2表达。这表明Bcl-2的下调卷入到红光激发TαPcZn光敏剂诱导的Bel-7402细胞凋亡中。换言之,红光激发TαPcZn光敏剂通过下调Bcl-2诱导了Bel-7402细胞凋亡。