表面修饰透明质酸的PBAE纳米粒携载阿霉素逆转乳腺癌细胞耐药的研究

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neo1997
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目的癌症已成为全球首要的疾病死亡原因。化疗是癌症治疗最重要的方法之一,然而,肿瘤细胞对化疗药物容易产生耐药性,往往导致化疗失败。纳米载体技术的发展为克服临床化疗耐药提供了新的研究机遇。本研究构建了一种具有聚氨基酯(PBAE)内核与透明质酸(HA)外壳的纳米载体系统,用于携载化疗药物阿霉素(DOX),以期高效逆转乳腺癌细胞的耐药性。内容本论文的研究内容分为两部分。第一部分包括:纳米载药体系的制备、表征,以及载药与体外释药性能的考察。第二部分包括:纳米载药体系逆转乳腺癌细胞耐药性的体外考察(细胞毒性、细胞凋亡及细胞周期考察)及其逆转机制的初步探讨。方法1.纳米载药体系的制备、表征,以及载药与体外释药性能的考察:采用O/W乳化溶剂挥发法制备PBAE/DOX纳米核,采用荧光分光光度法考察不同PBAE/DOX投料比下DOX的载药量与包封率,评价PBAE纳米核对DOX的携载能力;利用红外(IR)和荧光光谱分析PBAE/DOX中PBAE和DOX分子间的相互作用,并利用透射电镜和电位-粒径仪对其形貌、粒径及其分布进行表征;采用共孵育的方法,通过正负电荷间的相互作用实现HA对PBAE/DOX的表面修饰,制备纳米载药体系HA/PBAE/DOX,探讨不同投料比对其粒径与Zeta电位的影响,并检测HA/PBAE/DOX的形貌、粒径与表面荷电性质;采用动态透析法考察PBAE/DOX与HA/PBAE/DOX在不同p H值释放介质中的体外释药特征。2.HA/PBAE/DOX对乳腺癌细胞耐药性的逆转效应考察:利用CCK-8试剂盒检测游离DOX、PBAE/DOX和HA/PBAE/DOX对正常乳腺癌细胞株MCF-7与耐药乳腺癌细胞株MCF-7/ADR的细胞毒性,计算半数抑制浓度(IC50);通过流式细胞术分析游离DOX、PBAE/DOX和HA/PBAE/DOX对MCF-7/ADR细胞凋亡的诱导作用以及对细胞周期的影响,综合评价HA/PBAE/DOX对MCF-7/ADR细胞耐药性的逆转效应。3.耐药性的逆转机制探讨:采用流式细胞术和激光共聚焦显微镜检测HA/PBAE/DOX在MCF-7/ADR细胞中的蓄积情况及分布;通过竞争实验考察游离HA对HA/PBAE/DOX入胞的影响,初步探讨HA/PBAE/DOX对MCF-7/ADR细胞耐药性的逆转机制。结果1.成功构建纳米载药体系HA/PBAE/DOX,呈规则球状形态,具有经典的核-壳结构;当HA/PBAE/DOX投料质量比为15/10/3时,纳米载药体系的平均粒径为185.0 nm,Zeta电位为-29.3 m V;DOX通过疏水作用力和氢键作用高效包载于PBAE纳米核,DOX载药量约为7.5%。2.体外释放实验结果显示,随着释放介质pH的降低,纳米载药体系PBAE/DOX和HA/PBAE/DOX中DOX的释放速率逐渐增加,呈现显著的pH-敏感药物释放特性。3.在耐药乳腺癌MCF-7/ADR细胞中,PBAE/DOX与HA/PBAE/DOX均表现出显著强于游离DOX的细胞毒性;相比于PBAE/DOX,HA/PBAE/DOX对MCF-7/ADR细胞表现出一定的选择性,能显著诱导MCF-7/ADR细胞凋亡,并阻滞细胞周期于S期(DNA合成期),说明HA/PBAE/DOX具有逆转乳腺癌细胞耐药性的作用。4.HA/PBAE/DOX能够高效携载DOX进入耐药乳腺癌MCF-7/ADR细胞,并且其入胞作用能被游离HA显著抑制,说明HA/PBAE/DOX可以通过黏附因子CD44介导的胞吞途径进入MCF-7/ADR细胞,从而逃逸细胞表面过表达的P-糖蛋白(P-gp)的外排作用,逆转细胞耐药。结论本研究成功制备了纳米载药体系HA/PBAE/DOX,具有经典的核-壳结构,呈现明显的p H-敏感药物释放特性;能够显著逆转乳腺癌MCF-7/ADR细胞的耐药性,逆转机制与其通过CD44介导的胞吞途径入胞,逃逸P-gp的外排作用相关。因此,该纳米载药体系有望用于临床耐药乳腺癌的治疗。
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