包载青蒿素的铁纳米粒通过铁死亡诱导治疗三阴性乳腺癌

来源 :潍坊医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinqincy
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
目的:现如今,恶性肿瘤的治疗是全卫生领域所面临的难题。作为女性恶性肿瘤发病第一位,乳腺癌对全球女性生命的威胁不容小视。乳腺癌的病理类型多样,三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer,TNBC)约占乳腺癌患者的15%-20%。TNBC对雌激素受体(Estrogen receptor,ER)、孕激素受体(Progesterone receptor,PR)和人类表皮生长因子受体2(Human epidermalgrowth factor receptor-2,Her-2)免疫组化检测皆为阴性,对抑制雌、孕激素药物低敏感性难以特效针对,预后较差。因此,开发安全有效的抗肿瘤药物成为系统性TNBC治疗所面临的巨大难题。铁死亡(Ferroptosis)是一种区别于传统的细胞凋亡、坏死及细胞自噬的细胞死亡方式。通过提升细胞内的铁离子含量与脂质过氧化(Lipid hydroperoxides,LPO)积累,铁死亡可以绕过肿瘤细胞对常规程序性死亡的抗性,为一些难以着手治疗的肿瘤提供新的解决思路。青蒿素(Artemisinin,Art)是一种传统的低毒性药物,有研究显示其可以通过铁死亡抑制肿瘤细胞活性。本实验通过有机金属骨架(Metal organic frameworks,MOF)与单宁酸/金属铁离子(Metal ion tannic acid assemblies,MITA,Ta Fe)负载疏水性药物青蒿素构建新型纳米递送系统,实现对难治性TNBC的铁死亡诱导。方法:(1)本实验通过二步法搅拌合成被覆金属铁离子的青蒿素纳米颗粒,先利用包裹法将青蒿素封装进大容量有机材料沸石咪唑酯骨架(Zeolitic imidazolate framework-8,Zif-8)中以得到稳定的Zif-Art纳米颗粒,再通过单宁酸/铁离子复合结构被覆在合成纳米粒表面,最终构建出粒径符合的青蒿素铁离子复合纳米颗粒(Ta Fe-Zif-Art)。(2)通过动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)确定合成纳米颗粒的水动力学直径与多分散系数(Polydispersity,PDI),利用透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)表征纳米粒形态与直径,通过区域-元素映射显示纳米粒中铁元素分布。(3)通过傅里叶变换红外光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)与热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)检测青蒿素被封装进沸石咪唑酯骨架中的情况。(4)利用药物的体外释放检测被封装的纳米颗粒在不同p H条件下的释放情况。(5)通过细胞毒性实验(MTT实验与钙黄绿素染色)检测在不同浓度下纳米颗粒对MDA-MB-231细胞的杀伤情况,并通过添加不同抑制剂缓解纳米颗粒对MDA-MB-231细胞的杀伤作用以探究其作用原理。(6)通过丙二醛(Malondialdehyde,MDA)检测试剂盒与谷胱甘肽(Glutathione,GSH)检测试剂盒检测经纳米颗粒处理过后的MDA-MB-231细胞中脂质过氧化产物丙二醛与细胞内重要还原物质谷胱甘肽来评价纳米颗粒对肿瘤细胞内环境氧化-还原平衡的影响,并通过免疫蛋白印迹法检测纳米颗粒中谷胱甘肽相关调节蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)的表达水平。(7)通过活性氧荧光探针评价经纳米颗粒处理过后的MDA-MB-231细胞中的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)生成水平,并通过流式细胞术检验纳米颗粒处理过后的MDA-MB-231细胞中细胞凋亡的影响。(8)通过裸鼠荷瘤实验评价纳米颗粒在皮下种植MDA-MB-231细胞的荷瘤小鼠体内的抑瘤水平。结果:(1)在透射电镜下,未被覆铁离子的青蒿素纳米颗粒呈现规律的六边形结构,被覆上铁之后的青蒿素铁纳米粒在外围环绕一层25nm左右的膜性结构,纳米粒平均粒径约为150nm,与动态光散射分析的平均直径176.5nm±6.3nm相当。整个核壳结构纳米粒随着加入铁离子浓度的增加,动态光散射所显示的水动力直径也逐渐增大。区域元素映射的元素分析发现铁元素以外膜的形式集中附着在六边形内核周围。(2)傅里叶变换红外光谱分析,确定了纳米粒的组成结构由青蒿素、沸石咪唑酯骨架和鞣酸/铁离子外膜构成。热重分析显示纳米粒中青蒿素的含量约占纳米粒总质量的7.1%,与制作纳米粒时通过紫外光谱分析纳米粒中的青蒿素含量相当。(3)体外释放显示纳米粒在酸性条件下能够明显加快所载青蒿素的释放,并且在最开始的1h中释放即可达到58%的载药浓度。(4)细胞毒性实验中,相比未加载青蒿素的金属纳米粒与青蒿素原药,包载青蒿素的铁纳米颗粒能够在MDA-MB-231细胞中具有更强的杀伤作用。在使用抑制剂后,铁螯合剂去铁胺(Deferoxamine,DFO)与铁死亡抑制剂-1(Ferrostatin-1,Fer-1)能够有效地抑制青蒿素铁纳米颗粒对MDA-MB-231细胞的杀伤作用。(5)青蒿素铁纳米颗粒能够有效地升高MDA-MB-231细胞中的MDA浓度并减少GSH生成,大大提升了肿瘤细胞对铁死亡的敏感程度。此外,我们还通过免疫蛋白印迹分析显示肿瘤细胞中GPX4的表达下调。(6)我们通过ROS荧光染色显示纳米颗粒能够在肿瘤细胞中形成高剂量ROS积累。流式细胞术显示细胞凋亡在其中也起到协同抑瘤作用。(7)此外,青蒿素铁纳米粒在MDA-MB-231细胞的荷瘤裸鼠上也起到了有效的抑瘤作用。结论:(1)通过不同配方筛选构建符合预期目标大小、分散性与稳定性较好的青蒿素铁纳米颗粒。(2)青蒿素铁纳米颗粒在体外实验与体内实验均能有效抑制MDA-MB-231细胞生长。(3)青蒿素铁纳米颗粒能够成功地在MDA-MB-231细胞中诱发铁死亡产生。包载青蒿的铁纳米粒可能对常规化疗不敏感的三阴性乳腺癌疾病提供新的治疗思路。
其他文献
室内自主移动机器人是一种利用搭载的多种传感器,在室内环境中采集自身运动与周围环境信息,从而完成同时定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)的机器人,在清洁、安防、物流运输、医疗辅助等领域有着广阔的应用前景。由于单一传感器存在较大误差,实用性的SLAM技术需要通过多种传感器采集定位信息,并利用传感器之间的外参进行信息融合。传感器外参通常是在出
由于水下机器人在海洋工程、海底资源勘探以及海洋环境监测等领域的应用愈发广泛,使得稳定可靠运行的水下机器人的市场需求以及市场规模也愈发巨大,这也使得水下机器人的设计研究越发迫切。然而,海洋环境复杂多变以及水下机器人系统自身存在强非线性,自由度间运动耦合等问题,研究关键点在于设计出能够在海洋中稳定工作的水下机器人控制系统。本文以六自由度水下机器人系统作为研究对象,研究了水下机器人的运动学及动力学运动模
目的:近年来母乳喂养的好处,已被人们广泛的接受和认识,但同样是母乳喂养,喂养方式也是不一样的。目前看主要是有母乳亲喂(婴儿吸吮妈妈乳房而获得乳汁,简称“亲喂”)及奶瓶人乳喂养(乳汁通过奶瓶喂给婴儿)这两种。奶瓶人乳喂养这种喂养方式是否等同于母乳亲喂,是否有利于儿童健康很受大家关注。本次调查目的是调查山东省0-6月婴儿奶瓶人乳喂养的现状、影响因素及对婴儿的影响,从而提高人们对奶瓶人乳喂养的认识,为规
当今社会是一个数字化、信息化的社会,数据已经成为一种全新的、具有价值的、可利用的资源,这也正为现代艺术研究提供了新的发展契机。闽北的古民居外墙建筑色彩呈现出青灰色和土黄色两种色彩倾向,将这两种色彩进行定量化研究,分析出具有本地代表意义的色谱标号,以数据化的形式为乡村经济发展和旅游开发建立地域性的色彩依据和指导。
近十年,聚合物太阳能电池(Polymer Solar Cells,PSCs)因为低成本、重量轻、良好的可加工性和可用于大面积器件制备等而受到广泛关注。聚合物材料在PSCs活性层的电子给体和电子受体两个方面都有广泛的应用,以聚合物/PCBM为活性层的体系率先突破了光电转换效率10%这一工业化瓶颈。PSCs中聚合物活性层材料的修饰、改良是发展PSCs重要的方向,另一方面,活性层材料的商业应用同时受制于
目的通过分析近10年精神分裂症护理与康复研究态势,为精神分裂症护理与康复研究提供思路。方法检索2011—2020年收录于Web of Science核心合集数据库中的相关文献,借助CiteSpace进行精神分裂症护理与康复研究时间分布、地域分布、关键词共现与聚类、关键词突现的分析。结果精神分裂症护理与康复发文量总体呈上升趋势,发文量最多的前4位国家是美国、英国、澳大利亚和中国。关键词共现聚类分析得
目的:研究振荡剪切应力(OSS)诱导人脐血来源的内皮祖细胞(EPCs)分泌的外泌体对EPCs发生内皮-间质转化(EndoMT)的影响及其作用机制。方法:(1)应用人外周血淋巴细胞分离液分离健康孕妇脐带血中的单个核细胞,接种于预包被有纤维粘连蛋白(Fn)的细胞培养瓶中,加入含10%胎牛血清的EGM-2完全培养基。倒置相差显微镜观察0 d,7 d,14 d的细胞形态;采用Di L-Ac-LDL和FIT
目的:以酰肼修饰明胶(Gelatin-ADH)和磺酸化醛基修饰透明质酸(HA-CHO-SO3)为基础构建一种新型复合水凝胶,并同时混合转化生长因子-β1(TGF-β1)和小分子药物Kartogenin(KGN),用于协同促进软骨组织再生与修复。方法:分别将明胶,透明质酸和β-环糊精进行改性为酰肼修饰的明胶(Gelatin-ADH),磺酸化醛基修饰的透明质酸(HA-CHO-SO3)和醛基的修饰β-环
目的:富亮氨酸-α2-糖蛋白1(Leucine-richα2-glycoprotein 1,LRG1)在多种疾病,包括肾脏疾病中表达升高,但在肾脏缺血再灌注损伤中是否表达尚不清楚;参与多种肾脏疾病发生发展的内质网应激,是否参与肾脏缺血再灌注中LRG1表达变化亦不清楚。本实验通过建立小鼠肾脏缺血再灌注模型,观察LRG1的表达变化;并探讨其升高的机制是否为内质网应激激活,从而为肾脏缺血再灌注损伤致急性
目的:探讨核自身抗原精子蛋白(NASP)基因突变对刀豆蛋白A(ConA)诱导的小鼠肝损伤的影响及其作用机制。方法:将实验动物分为2组,野生型B6(B6-WT)小鼠为对照组,NASP基因突变型B6(B6-NASPM)小鼠为实验组。首先,通过尾静脉注射致死剂量ConA 25 mg/kg,测定2组小鼠生存率;其次,通过尾静脉注射ConA 12.5mg/kg建立2种肝损伤模型:单次注射8小时诱导的急性肝损