磁性纳米颗粒联合脂质体传递shRNA特异性抑制非小细胞肺癌生长的体内外实验研究

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目的:评价磁性脂质体作为基因载体在外加磁场的介导下发夹RNA (shRNA)对人非小细胞肺癌体内外生长抑制作用。方法:构建表达绿色荧光蛋白基因(GFP)和特异性针对肺癌A549细胞过表达胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)基因的shRNA的质粒pGFPshIGF-1R,由超顺磁性氧化铁纳米颗粒CombiMAG和脂质体Lipofectamine2000组成磁性脂质体作为载体,将质粒pGFPshIGF-1R转染进A549细胞,通过外加不同强度的磁场和磁场作用不同时间,评价外加磁场对转染效率的影响;根据上述得到的外部磁场条件,将质粒pGFPshIGF-1R以磁性脂质体作为载体转染进肺癌A549细胞,同时与单纯的脂质体转染方法相比较,通过western blot检测两种转染方法下A549细胞IGF-1R蛋白表达下调情况;在荷瘤裸鼠肺癌模型中尾静脉注射质粒pGFPshIGF-1R与磁性脂质体或单纯脂质体的复合物,微观应用western blot检测磁性纳米载体体内24、48、72h后A549肿瘤组织IGF-1R蛋白过表达受抑情况;宏观上计算抑瘤率和绘制肿瘤生长曲线来比较两者体内抑瘤效果,并评价氧化铁磁性纳米转运载体的体内毒性。结果:外加磁场的作用时间和磁场强度可影响磁转染效率,在场强为250mT和时间为15min时可获得最高的转染效率;不论脂质体转染还是磁转染方式,转染进A549细胞的shRNA都明显的抑制了IGF-1R的蛋白表达(P<0.01),相比对照组,干扰率达56.1±6%(脂质体转染组)和85.1±3%(磁转染组);对照组,体内脂质体转染组和磁转染组裸鼠处死前移植瘤瘤重分别为:0.46±0.12g,0.27±0.05g,0.16±0.04g,处理组的抑瘤率分别为41.3%(脂质体转染组,P<0.01)和65.2%(磁转染组,P<0.001)。脂质体转染组24、48、72h干扰效率差异性无统计学意义(p>0.05),平均达43.8±5.3%,而磁转染组24、48、72h干扰效率差异有统计学意义(*P<0.05),分别达43.4±5.7%,56.3±9.6%,和72.2±6.8%。裸鼠的肝肾肺等主要脏器的病理组织切片(HE染色)未见有组织损害,氧化铁磁性纳米颗粒转运体系对肝肾肺等主要脏器无明显的毒副作用。结论:在外加磁场的介导下以磁性脂质体作为基因载体的磁转染可能会成为靶向肺癌治疗的重要的安全的转染方法。
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