磁共振成像引导的基于芬顿反应回旋加速的肿瘤铁死亡治疗

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyindirty2008
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
铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡过程,是活性氧(reactive oxygen species,ROS)积累的结果。近年来,各种铁基纳米材料作为铁死亡诱导剂得到了广泛的应用。然而,由于肿瘤细胞内过氧化氢的含量不足,仅仅使用铁基纳米材料很难通过铁死亡途径达到理想的治疗效果。在此,我们研发了一种芬顿反应回旋加速的纳米颗粒,通过回旋加速产生的ROS来增强抗癌效果。自组装纳米颗粒(SA2-SFN-FGNP4)可以通过ROS触发疏水亲水转化,导致SA2-SFN-FGNP4解组装,进而导致SFN和Fe2+/3+的指数释放,从而产生大量ROS用于肿瘤的死亡治疗。SA2-SFN-FGNP4在体内外均具有显著的治疗效果,为设计铁死亡治疗策略方案提供了新的方向。本文就以下三个方面对自组装SA2-SFN-FGNP4纳米粒子进行了探究。(1)SA2-SFN-FGNP4纳米粒子的合成及其物理化学性质、稳定性和磁共振成像性能的表征。结果表明,我们合成了 36.7 nm的SA2-SFN-FGNP4纳米粒子,并且该纳米粒子可以长期稳定保存,以应用于下一步细胞水平的研究。SFN在100 μM H2O2的释放介质中其释放率达到58.3%,证实了 SA2-SFN-FGNP4纳米粒子具有ROS响应性药物释放的特性。对纳米粒子进行了不同磁场下的MRI测试,反映了 SA2-SFN-FGNP4的磁共振成像性能。(2)探究了 SA2-SFN-FGNP4纳米粒子在细胞水平杀伤作用的机制。结果显示,SA2-SFN-FGNP4纳米颗粒具有强大的细胞杀伤作用。此外,我们还通过添加铁螯合剂DFO,证明了 SA2-SFN-FGNP4纳米粒子是通过诱导细胞铁死亡从而产生细胞杀伤作用。我们通过检测铁死亡发生过程中的标志物如谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、ROS、脂质过氧化物(LPO)等来进一步对SA2-SFN-FGNP4纳米粒子诱导肿瘤细胞铁死亡的机制进行了研究,我们发现SA2-SFN-FGNP4纳米粒子可以降低细胞中GSH的水平,诱导细胞产生大量ROS,抑制细胞中GPX4的酶活性,增加了细胞中LPO的累积。这些变化都符合已报道的铁死亡发生机制,进一步证明了 SA2-SFN-FGNP4纳米粒子引起肿瘤细胞死亡的途径为铁死亡。(3)探究了 SA2-SFN-FGNP4纳米粒子在动物水平的抗肿瘤效率。实验结果与细胞水平的治疗效果一致,SA2-SFN-FGNP4表现出了强大的抗肿瘤疗效,这说明SA2-SFN-FGNP4纳米粒子在铁死亡治疗方面具有很大的潜力。
其他文献
目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种以中脑黑质多巴胺能神经元变性死亡为主要病理特征的神经退行性疾病。随着发病率的逐年攀升,单纯补充多巴胺只能在短期内改善症状的局限性使得治疗策略开始转向保护“原发性”多巴胺能神经元的进行性丢失。氧化应激、神经炎症都是导致多巴胺能神经元死亡的重要驱动因素,而曲尼司特是应用于临床的抗过敏药物,具有抗炎、抗纤维化、抗氧化等多重作用,但其尚未
学位
目的:糖尿病足创面是一种临床常见的慢性难愈合性创面,治疗选择有限,减少伤口床上的过量活性氧和炎症反应是糖尿病伤口愈合的关键策略。另外MMP-9的过度表达也是阻碍创面愈合的重要原因之一。本研究设计合成一种具有pH响应的锌基金属有机骨架,负载小分子药物小檗碱,形成BR@Zn-BTB纳米颗粒,并采用具有ROS清除功能的水凝胶对纳米颗粒进行包裹,制备一种水凝胶复合体系(BR@Zn-BTB/Gel)。方法:
学位
研究背景:新型冠状病毒肺炎(COVID-19),即新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染导致的肺炎,大流行对公共卫生和经济构成了全球威胁,而且SARS-CoV-2感染所引起的“细胞因子风暴”是脏器受损和导致重症或死亡的重要因素。尽管有疫苗可用,但缺乏有效的抗病毒药物以及不断出现的SARS-CoV-2变异体突显出迫切需要针对SARS-CoV-2的强效抗病毒药物。老药新用为发现潜在的抗病毒疗法提供了
学位
研究背景:流感病毒(流感,influenza virus)是一种具有高度传染性的人类呼吸道疾病病原体,具有传播力强、范围广、致病率高和死亡率高的特点;同时它也是一个涉及到人类医疗、健康和经济社会问题,但目前临床上还没有得到令人满意的治疗和预防方法。疫苗接种是控制季节性流感和快速遏制流感大流行的基石,但由于流感病毒发生的抗原漂移和抗原转变导致疫苗的效率差异很大,因此仅仅以疫苗为策略是不够的。与通过疫
学位
目的:由于阿尔茨海默症病群(Alzheimer’sdisease,AD)发病机理复杂,而更多的研究则表明,神经系统炎症在AD的产生和进展过程中起着主要作用,因此控制神经系统炎症反应可以减少AD的发生危险性,并可以形成新抗AD药靶点。在神经炎症与神经系统退行性病变的发展进程中,以小胶质细胞活化为典型特点之一。罗氟普兰(Roflupram,ROF)相较于咯利普兰(Rolipram,Roli)是一种新型
学位
尽管人们在治疗癌症方面做出了巨大努力,但它仍然是当今医学界面临的难题之一。对于大多数实体瘤,如女性最常见的乳腺癌,其远端转移已经成为造成患者高死亡率的主要原因之一。乳腺癌最常见的转移部位之一是骨骼,从而导致骨转移瘤的形成。目前,骨转移瘤的治疗方法主要有手术治疗、化疗和放疗。手术治疗作为骨转移瘤最常用的临床治疗手段,清除过程中会造成大块难以自愈的骨缺损,而且手术无法实现癌症细胞的彻底清除,易导致肿瘤
学位
动物根据本能可以对某些外界刺激表现出特定的先天性应答行为。但是面对自然界千变万化的环境,它们更多的是需要根据周围的环境和以往的经验来调整它们的行为,从而保证自己更好地适应不断变化的环境,我们称之为适应性行为。适应性行为对于包括果蝇在内的所有动物的生存、繁衍具有决定性的作用。因此,研究动物适应性行为的分子及神经机制对动物生存具有十分重大的意义,也是现代神经科学研究的热点之一,但是目前关于动物适应性行
学位
研究目的联合抗逆转录病毒疗法(combined AntiRetroviral Therapy,cART)是在广大科研人员和医学家们的共同努力下研发出能有效抑制人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)复制的治疗策略。此策略能将HIV-1控制在低于临床检测的水平,从而降低感染者死亡的风险,延长其生命周期。但是因为HIV-1潜伏感染贮存库的存在,导致HIV-1无法被彻底清除,感染者必须终生服药,以维持体内的病
学位
口服给药是最常用的给药途径之一,具有安全、方便、经济等优点。口服药物的吸收部位主要为肠道,在肠道高表达的葡萄糖转运体是最常见的药物转运体之一,可应用于口服给药系统的设计中,从而促进药物的吸收,提高生物利用度。目前葡萄糖转运体药物转运能力的相关生物影响因素知之甚少,种系、饮食与时辰等可能会影响葡萄糖转运体药物转运能力的生物因素尚未有相关研究报道。天麻素(Gastrodin)为水溶性小分子药物,难以通
学位
海洋是生命之源,地球上80%的物种都栖息在海洋中。甲藻和红树内生真菌都是海洋生态系统中重要的组成部分。甲藻作为海洋生态系统中的生产者为海洋中的鱼虾等生物提供食物;红树内生真菌作为海洋生态系统中的分解者在物质的循环中发挥着重要的作用。基于二者的重要作用,甲藻和红树内生真菌也成为了海洋天然产物领域研究的热点。本论文主要包括两部分,第一部分对前沟藻属甲藻Amphidinium sp.藻体的次级代谢产物进
学位