RNA干扰(RNAi)在针对肿瘤、病毒感染和糖尿病等疾病的治疗中具有非常大的应用潜力。虽然RNAi的作用原理已经明晰，但是能够有效递送siRNA的载体十分有限，因而极大地限制了RNAi的临床应用。尽管基于病毒载体的RNAi在具有靶向性的同时显示出高转染效率，但病毒的应用可能引起潜在的突变，也有可能带来免疫原性等问题。纳米材料是一类典型的非病毒载体，具有小尺寸、易修饰等优点，而且能够有效地携带siRNA进入细胞并诱导RNAi效应。但是，纳米毒理学的研究结果表明，各种纳米材料均有不同程度的细胞毒性。因此，研究纳米材料与siRNA的结合，以及与细胞之间的相互作用，例如细胞摄入、定位和转归等，可以为设计更安全和高效的siRNA递送载体提供理论依据。本研究以金纳米棒(AuNRs)和合成高分子普鲁兰精胺(Ps)多糖作为siRNA载体，研究它们对乳腺癌细胞中目的蛋白表达水平的影响，同时分析和探讨上述载体与细胞之间的相互作用。取得了如下主要研究结果:　　 1.电子显微镜观察结果表明，AuNRs可以通过内吞途径进入乳腺癌肿瘤细胞，然后进入到溶酶体成熟途径，最终以聚集体的形式定位在残余小体中。位于这些囊泡结构中的AuNRs可以通过外排的方式被排出;但是，在静态培养条件下，外排的AuNRs可以再次被内吞而重新进入细胞。只有极少量AuNRs可以从溶酶体逃逸到细胞质中，但是，细胞的保护性自噬可以将其重新限制在溶酶体结构中。细胞内的AuNRs主要依靠细胞分裂而得以稀释。上述过程保证了细胞核、线粒体和内质网等重要细胞器不会直接接触到AuNRs，由此阐释了AuNRs的良好生物相容性。　　 2.为了对细胞内的AuNRs进行定量表征，建立了一种基于紫外—可见—近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱的定量分析方法，可对进入乳腺癌细胞中的AuNRs进行实时分析。与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法相比，该方法可以实现对活细胞内的AuNRs进行定量，并分析AuNRs在细胞内的分散状态，且操作简单，价格低廉。　　 3.研究结果表明，表面带有正电荷的AuNRs作为PAR-1 siRNA的载体，可以显著下调乳腺癌细胞中PAR-1蛋白的表达，有效抑制了细胞的迁移能力。与此同时，细胞毒性实验结果表明，与商业化载体lipofectamine2000和TurboFect相比，AuNRs具有良好的生物相容性。上述结果提示，AuNRs结合PAR-1 siRNA可以作为一种抑制乳腺癌转移的策略。　　 4.以精胺化多糖(Ps)作为siRNA载体，系统研究了培养基中血清含量对普鲁兰精胺与siRNA复合物颗粒（Ps-siRNA）尺寸的影响，分析了这种影响与RNAi干扰效率之间的关系。结果表明，Ps-siRNA在低血清条件下发生聚集，形成微米尺度的聚集体，经过细胞内吞而定位于溶酶体中，使单个溶酶体内有更多的亚氨基，从而引起更强的质子海绵效应，导致溶酶体肿胀，有利于siRNA分子从溶酶体逃逸，获得较高的干扰效率。但是在低血清条件下Ps-siRNA的聚集也导致了更高的细胞毒性。这可能是由于Ps-siRNA聚集体沉降至细胞表面后引起细胞膜的损伤而导致细胞的死亡。在高血清条件下，Ps-siRNA的分散性良好但是溶酶体逃逸能力低，从而介导的RNAi效应也弱。但是高血清条件下Ps-siRNA的良好分散性可以有效降低其相应的细胞毒性。在氯喹的后处理作用下，可以大幅度地提高Ps-siRNA在高血清条件下的RNAi效率。上述结果说明，可以通过调控培养基内血清的含量来平衡干扰效率和细胞毒性。　　 综上所述，本文的研究结果为研发新型siRNA载体、提高RNAi效率和降低载体的细胞毒性提供了理论依据和基础实验数据。