中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米制剂的制备及其对肝癌细胞增殖、凋亡和自噬的影响

摘要

目的：姜黄素是从姜黄根茎中提取的有效活性成分，是一种应用前景广泛的天然抗肿瘤药物。但姜黄素水溶性差，生物利用度低，这就大大限制了姜黄素的临床推广。本研究制备了中空介孔二氧化硅纳米粒子，负载姜黄素，得到中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米制剂，通过质量评价和药物释放研究后，以肝癌SMMC-7721细胞和HepG2细胞为研究对象，探索：1.中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米制剂对肝癌细胞增殖和凋亡的影响；2.中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米制剂是否激活肝癌细胞自噬。这不仅能解决姜黄素生物利用度低的问题，并且可明确中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米制剂抗肝癌的部分机理，为肝癌的临床应用提供理论基础。
　　方法：1.乳液聚合法制备阳离子聚苯乙烯模板（CPS），以CPS为模板，加入Na2SiO3?9H2O，制备二氧化硅纳米粒子，经高温分层煅烧，得到中空介孔二氧化硅纳米粒子（HMS）。扫描电镜（SEM）对CPS和HMS进行表征。2. HMS和姜黄素以一定比例混合，机械搅拌后得到中空介孔二氧化硅-姜黄素纳米粒子(HMS-CUR)，用透射电镜（TEM）进行表征，傅里叶红外光谱(FT-IR)进行质量评价，紫外分光光度计进行体外释放研究。3.设立空白对照、单纯HMS组、游离姜黄素组（浓度：5μM）、HMS-CUR组（实际姜黄素含量：3.5μM），分别处理肝癌细胞，采用CCK-8和平板克隆形成试验检测药物对肝癌细胞的增殖抑制作用，并且用Western Blot半定量检测药物处理后细胞增殖相关蛋白的表达。4. Hoechst33342染色定性观察药物处理后细胞凋亡情况，Annexin V/PI检测细胞凋亡率，药物处理后细胞凋亡相关蛋白的表达用Western Blot半定量检测。5. Western Blot半定量检测自噬相关蛋白表达。
　　结果：1. SEM结果显示CPS和HMS大小均一，粒径在50-100nm之间。2. TEM和FT-IR证实，姜黄素负载在HMS上。UV-Vis分析HMS-CUR在乙醇中迅速释放，在DMEM、10%FBS-DMEM中缓慢释放。3. CCK-8和平板克隆形成试验结果表明：HMS-CUR对肝癌细胞有增殖抑制作用（p<0.05），且具缓释效应。HMS-CUR能下调增殖细胞核抗原(PCNA)的表达（p<0.05）。4. Hoechst33342染色和Annexin V/PI结果显示，HMS-CUR能诱导肝癌细胞凋亡（p<0.05），且可上调凋亡相关蛋白（Cleaved-PARP, Cleaved-Caspase3）的表达（p<0.05）。5. HMS-CUR激活了肝癌细胞的自噬，Western Blot结果显示HMS-CUR处理肝癌细胞后，LC3-I向LC3-II的转化率增加，Beclin1表达上调(p<0.05)。此外，在SMMC-7721细胞中，P62/SQSTM1表达下调（p<0.05），但在HepG2细胞中却呈相反的上升趋势（p<0.05）。
　　结论：HMS作为一种无毒，生物相容性良好的新型载药体系，可有效解决姜黄素水溶性差的难题。与游离姜黄素相比，HMS-CUR能显著抑制肝癌细胞增殖，诱导凋亡，激活自噬。且HMS-CUR对肝癌细胞的作用具有缓释效应。

目录

第一章 绪论

1.1 纳米材料

1.2 姜黄素

1.3 原发性肝癌

1.4 细胞的凋亡

1.5 细胞的自噬

1.6 研究内容

第二章 HMS-CUR的制备

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 结果

2.4 讨论

2.5 小结

第三章 HMS-CUR的质量评价及体外释放研究

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.3 统计分析

3.4 结果

3.5 讨论

3.6 小结

第四章 HMS-CUR对肝癌细胞增殖的影响

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3 统计分析

4.4 结果

4.5 讨论

4.6 小结

第五章 HMS-CUR对肝癌细胞凋亡的影响

5.1 实验材料

5.2 实验方法

5.3 统计分析

5.4 结果

5.5 讨论

5.6 小结

第六章 HMS-CUR对肝癌细胞自噬的影响

6.1 实验材料

6.2 实验方法

6.3 统计分析

6.4 结果

6.5 讨论

6.6 小结

第七章 总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文和参加的学术会议交流及获奖情况

1.发表和完成的学术论文

2.参加的学术会议交流和获奖情况

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