苝酰亚胺-环糊精-糖类化合物光动力学抗肿瘤作用研究

摘要

目的：研究新合成的两个水溶性的苝酰亚胺-环糊精-糖类衍生物（PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man）对不同组织来源的肿瘤细胞的体外抗肿瘤活性，并与两个阳性对照品（顺铂和光敏剂 TPPS）抗肿瘤活性进行比较。选取对 PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man敏感肿瘤细胞株进行抗肿瘤作用机制的研究，为新型光敏剂的研究和开发提供依据。　　方法：　　1．PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man体外抗肿瘤活性研究　　常规复苏人乳腺癌细胞MCF-7、人宫颈癌细胞Hela、人肺癌细胞A549和人肝癌细胞HepG2，采用MTT法检测两个化合物和阳性对照品顺铂（非光敏剂）和TPPS（光敏剂）对四种肿瘤细胞的细胞增殖抑制作用；通过对两个化合物在光照和不光照条件下对肿瘤细胞增殖的光毒性和暗毒性进行评定，以筛选该两个化合物的敏感细胞株；　　2．PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man作用于细胞后的激光共聚焦成像　　选取化合物PBI-2TMCD-Man的敏感细胞株MCF-7和化合物PBI-2TMCD-3Man的敏感细胞株HepG2，化合物作用24h后，分别进行无光照和光照12h的处理，运用激光共聚焦显微镜对化合物进入细胞情况和细胞形态的改变进行观察；　　3．流式细胞仪检测PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man诱导细胞凋亡　　选取化合物PBI-2TMCD-Man的敏感细胞株MCF-7和化合物PBI-2TMCD-3Man的敏感细胞株HepG2，化合物作用于细胞24h后，分别进行无光照、光照12h和24h的处理，收集所有细胞，进行（Annexin V-FITC/PI）染色，运用流式细胞仪检测其细胞凋亡率；　　4．PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man对细胞周期的影响　　选取化合物PBI-2TMCD-Man的敏感细胞株MCF-7和化合物PBI-2TMCD-3Man的敏感细胞株HepG2，化合物作用于细胞24h后，分别进行无光照、光照12h和24h的处理，进行PI单染，流式细胞仪检测化合物对细胞周期的影响；　　结果：　　1. MTT测定结果表明，两个化合物PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man光照后对四种肿瘤细胞增殖的抑制作用均较两种阳性对照强，并且细胞暗毒性很小。与无照射相比，PBI-2TMCD-Man对四种肿瘤细胞的IC50分别从182.54μM，315.78μM，208.40μM，69.33μM降至3.96μM，16.79μM，6.62μM，5.14μM，照射0.5h。PBI-2TMCD-3Man对四种肿瘤细胞的IC50分别从174.08μM，220.63μM，166.48μM，41.89μM降至5.78μM，2.41μM，5.35μM，1.65μM，照射0.5h。TPPS对四种肿瘤细胞的IC50从65.55μM，44.00μM，155.38μM，30.57μM降至40.17μM，27.81μM，23.20μM，22.82μM，照射0.5h。顺铂对四种肿瘤细胞的IC50分别为9.54μM，9.66μM，12.98μM，6.60μM。其中，化合物PBI-2TMCD-Man对人乳腺癌细胞MCF-7而化合物PBI-2TMCD-3Man对人肝癌细胞HepG2细胞抑制作用最强；　　2.激光共聚焦显微镜观察化合物作用于肿瘤细胞后，细胞出现细胞体积变小、细胞核固缩等细胞凋亡的形态学改变。通过进行荧光成像发现，两个化合物均能进入细胞质而未进入细胞核；　　3.两个化合物PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man分别作用于其敏感的肿瘤细胞后经Annexin V-FITC/PI双染，流式细胞仪检测发现，PBI-2TMCD-Man作用于细胞光照前后凋亡率由3.91％增长到84.56%；而PBI-2TMCD-3Man作用于细胞光照前后凋亡率由11.94%增长到80.01%，细胞凋亡率较对照组均明显增加；　　4.两个化合物作用于肿瘤细胞经PI染色，流式细胞仪检测发现，化合物PBI-2TMCD-Man使细胞周期被阻滞于G1/G0期；化合物PBI-2TMCD-3Man使细胞周期被阻滞于S期。　　结论：　　1. PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man对人乳腺癌细胞MCF-7、人宫颈癌细胞Hela、人肺癌细胞A549和人肝癌细胞HepG2光毒性都较强，而其暗毒性均较低，且生物活性均强于两种阳性对照品TPPS（光敏剂）和顺铂（非光敏剂）；　　2. PBI-2TMCD-Man对MCF-7细胞株最为敏感而PBI-2TMCD-3Man对HepG2的抑制活性最好；　　3. PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man均会引起细胞体积缩小、细胞核固缩等形态学改变；两个化合物（红色荧光）均能进入细胞质而不能进入细胞核中；　　4.与阳性对照品TPPS（光敏剂）相比，PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man具有更高的细胞光毒性和更低的细胞暗毒性，并且两个化合物的光动力效应随着光照时间的延长而增强；　　5. PBI-2TMCD-3Man的起效时间比PBI-2TMCD-Man短；　　6. PBI-2TMCD-Man可将MCF-7细胞阻滞在G1/G0期而诱导细胞凋亡，PBI-2TMCD-3Man可将HepG2细胞阻滞在S期并诱导细胞凋亡。

目录

声明

英文缩略词表

第1章 光动力学在肿瘤治疗中的研究进展

1 光动力学在肿瘤治疗中的应用

2 光动力学疗法作用机理

3 光敏剂的研究进展

4 论文设计思路

参考文献

第2章 PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man体外抗肿瘤活性研究

引言

1 实验器材与试剂

2 实验方法

3 实验结果

4 讨论

第3章 PBI-2TMCD-Man对MCF-7和PBI-2TMCD-3Man对HepG2作用机制的研究

1 实验器材与试剂

2 实验方法

3 实验结果

4 讨论

结论

展望

致谢

攻读学位期间取得的科研成果