负载紫草素的温敏被动靶向纳米胶束的制备及抗乳腺癌作用研究

摘要

研究目的：
　　乳腺癌已成为全球女性发病率最高的恶性肿瘤，占女性新发癌症的29％，是20-59岁女性最大的癌症死因，严重地影响了女性的健康。紫草素（Shikonin）为中药紫草的主要有效成分。体外实验已证实，紫草素具有较强的抗乳腺癌作用。然而，紫草素难溶于水，且体内分布广泛。有研究报道，小鼠静脉注射3H标记的紫草素后，体内分布广泛，含量从高到低依次为胆汁、肝＞肺、脾、肾、心、皮肤＞睾丸、肌肉、脑。为提高紫草素对乳腺癌组织的靶向性，本研究合成了具有温度敏感性的嵌段共聚物(BlockCopolymer Micelles，BCMs)，其能在水中自组装成纳米胶束，负载紫草素载。同时，在肿瘤微环境相对于正常组织较高温度的条件下，增强温敏纳米胶束(ThermosensitiveNanomicelle，TN)的细胞内吞，实现温敏被动靶向。最后，对负载紫草素的温敏纳米胶束(Shikonin-loaded Thermosensitive Nanomicelle，STN)的生物相容性及体内外抗肿瘤作用进行评价。
　　研究方法：
　　本研究首先要合成具有温度敏感性的PID118-b-PLA39，使其体积相转变温度(VolumePhase Transition Temperature，VPTT)控制在40℃左右，具有体内外温敏被动靶向功能。通过在水中透析自组装，调节PID118-b-PLA39在水中的结构形态，制备温敏纳米胶束。利用胶束PLA疏水内核紫草素的水溶性，进一步形成STN。接着，利用动态/静态激光光散射仪(Dynamic/Static Light Scattering Instrument，DLS)和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）对所制备的温敏纳米胶束的性能和结构进行测定。在体外实验中，首先通过测定温敏纳米胶束与BSA的结合后的粒径分布，测定其血清稳定性。其次，利用倒置荧光显微镜和LSCM观察负载FITC的温敏纳米胶束(FITC-loaded Thermosensitive Nanomicelle，FTN)被乳腺癌MCF-7细胞内吞和富集的程度。通过CCK-8实验评价温敏纳米胶束细胞毒性，以及负载紫草素后的细胞杀伤效果。用流式细胞仪检测STN对乳腺癌MCF-7细胞的凋亡影响。在体内实验中，通过构建乳腺癌荷瘤裸鼠模型，利用小动物活体成像仪评价FTN在荷瘤BALB/C裸鼠体内的分布。构建乳癌荷瘤小鼠，观察尾静脉注射STN后，裸鼠体重、肿瘤的大小及生存期的不同。设定组别为:PBS组（Control）、游离紫草素组(Free Shikonin, FS)、STN组(37℃)、STN组(40℃)。
　　研究结果：
　　我们成功合成了具有温度敏感性的温敏纳米胶束。体外稳定性试验表明，其在血清中的稳定性良好。倒置荧光显微镜和LSCM结果表明，FTN在40℃的情况下被乳腺癌MCF-7细胞内吞并富集的程度明显强于37℃组和游离紫草素组。CCK-8实验表明，温敏纳米胶束生物毒性较低，但负载紫草素后则能有效杀伤乳腺癌MCF-7细胞，40℃组明显37℃组。流式细胞仪检测结果表明，STN在40℃的情况下，能有效诱导乳腺癌MCF-7细胞的凋亡。体内分布结果发现，FTN在静脉给药进入裸鼠体内24 h后，可以从小鼠的实体瘤中观察到非常明显的FTN聚集。体内抑瘤实验表明，STN治疗后，乳腺癌实体瘤的生长得到明显的抑制，其增长速度比对照组明显减慢(PBS=3859 mm3，FS=2372 mm3, STN(37℃)=2278 mm3, STN(40℃)=1235 mm3; STN(40℃)vs PBS:p＜0.001, STN(40℃)vs FS:p＜0.001, STN(40℃)vs STN(37℃):p＜0.05)。
　　研究结论：
　　该温敏靶向温敏纳米胶束的紫草素的载药量较高，具有温度敏感性的被动靶向，能透过血管壁，特异性地富集于乳腺癌组织中，并能够被乳腺癌细胞大量内吞，通过增殖抑制和凋亡协同杀伤乳腺癌。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 负载紫草素的温敏纳米胶束制剂学及性质研究

一、实验材料

二、实验方法

三、实验结果

四、分析和讨论

五、结论

第二部分 负载紫草素的温敏纳米胶束的体外抗肿瘤活性研究

一、实验材料

二、实验方法

三、实验结果

四、分析和讨论

五、结论

第三部分 负载紫草素的温敏纳米胶束的体内抗肿瘤活性研究

一、实验材料

二、实验方法

三、实验结果

四、分析和讨论

五、结论

全文总结

参考文献

综述 紫草素抗乳腺癌作用机制的研究进展

在读期间发表论文和参加科研工作情况

致谢