肿瘤细胞原位合成载纳米Te微颗粒

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多年来世界各国都致力于肿瘤治疗及其机理研究,如何有效消灭肿瘤细胞的同时激活和增强机体的免疫应答是预防和治疗癌症的重要途径。目前肿瘤临床治疗方式主要有手术切除、放疗、化疗等,但单一的治疗方式往往很难根治。纳米载药系统(Nanodrug Delivery System,NDDS)不仅有助于降低药物的毒副反应、提高药物的生物利用度,还有助于实现多种治疗手段的联合应用,相比于单一的肿瘤治疗手段具有更显著的治疗效果。细胞微颗粒(Microparticles,MPs)是一种生物相容性良好、易于制备的纳米药物载体,利用肿瘤细胞来源的MPs能够有效增加抗肿瘤药物在肿瘤区域的富集并改善肿瘤免疫抑制微环境。当然,基于微颗粒的纳米载药系统也有一定缺陷,比如载药量偏低,载药过程繁琐等;本文采用肿瘤细胞为反应器,胞内原位合成Te纳米粒,并诱导得到Hsp70高表达的载药微颗粒Te@MPs。主要研究内容和研究成果如下:(1)肿瘤细胞原位构建Te@MPs。将H22肿瘤细胞与Na2Te O3共孵育后在胞内完成Te纳米颗粒的原位合成,采用1 W/cm~2功率密度的近红外激光照射细胞悬液升温,诱导肿瘤细胞高表达Hsp70,后经紫外光诱导细胞凋亡分泌包裹Te纳米粒微颗粒(Te@MPs)。透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)结果显示,随着共孵育时间延长,细胞内Te纳米颗粒逐渐增加,纯化得到的Te@MPs表面具有明显的膜结构,且有明显的的晶格条纹(d=0.323 nm),与Te金属颗粒的101晶面符合。Te@MPs具有良好的水分散性,水合粒径在270 nm左右,Zeta电位为-20m V左右。XPS及XRD分析证实Te以0价态的、无定型单质晶体形式存在。(2)Te@MPs的光热性能研究。不同浓度的Te@MPs溶液分别采用不同激光功率照射,其升温效果明显,可见Te@MPs具有良好的光热效应,且光热效果具有浓度依赖性和激光功率依赖性,计算得到Te@MPs的光热转换效率为28.44%。通过重复升温实验得到升温降温时间曲线呈周期性变化,表明Te@MPs具有良好的光热稳定性,但是激光照射会导致Te@MPs表面膜结构的破坏,从而影响其稳定性和分散性。(3)Te@MPs表面Hsp70的表达和细胞毒性研究。在受到外界刺激(如药物、激光照射、温度变化等)时,细胞会产生相应的保护机制使其免于细胞凋亡或者死亡(如Hsp70蛋白的表达上调),研究表明Hsp70同时能扮演分子伴侣功能促进树突状细胞(Dendritic Cells,DCs)对相关抗原的摄取和交叉呈递,从而引起相应的免疫应答。我们在肿瘤细胞诱导分泌微颗粒前给予一定剂量的近红外光照,流式分析结果显示细胞表面Hsp70高表达,相应收集得到的Te@MPs表面也高表达Hsp70,因此有望实现增强的免疫调节作用。细胞实验结果显示Te@MPs具有良好的生物安全性和光热杀伤效果。本文通过肿瘤细胞原位合成制备得到了载纳米Te的微颗粒载药系统,且Te@MPs有明显膜结构,膜表面Hsp70高表达,具有良好的生物安全性和光热杀伤效果,可以用于后续小鼠实体瘤模型的治疗。
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