骨髓间充质干细胞介导NIS基因及金纳米颗粒治疗乳腺癌的实验研究

摘要

目的制备转染治疗基因早期生长反应蛋白1(Egr1)-钠碘同向转运体(NIS)并携带金纳米颗粒(AuNPs)的骨髓间充质干细胞(BMSCs),探讨Egr1对NIS表达的促进和AuNPs的辐射增敏作用。方法采用慢病毒(Lv)-Egr1-NIS-巨细胞病毒(CMV)-绿色荧光蛋白(GFP)及Lv-Egr1-GFP颗粒对BMSCs进行基因转染,制备BMSCs-Egr1-NIS及BMSCs-Egr1-GFP(对照)。通过摄碘实验验证在不同放射性浓度碘诱导下NIS基因的表达;用激光共聚焦显微镜观察BMSCs吞噬AuNPs的最佳温育时间、质量浓度;进行细胞毒性实验,分析AuNPs对BMSCs-Egr1-NIS细胞活性的影响;通过摄碘实验研究BMSCs-Egr1-NIS吞噬和未吞噬AuNPs对基因表达的影响;用细胞迁移实验验证BMSCs-Egr1-NIS在吞噬和未吞噬AuNPs的情况下对乳腺癌细胞MDA-MB-231的体外靶向性;探索不同质量浓度AuNPs对131I杀伤乳腺癌细胞MDA-MB-231的辐射增敏作用。采用单因素方差分析及Dunnett t检验比较多组间数据差异。结果成功制备转染治疗基因Egr1-NIS的BMSCs(非稳转),即BMSCs-Egr1-NIS。在辐射诱导下Egr1可以增加NIS的表达,BMSCs-Egr1-NIS较BMSCs-Egr1-GFP摄碘能力提高2.5~5倍或更高;BMSCs吞噬AuNPs的最佳温育条件是AuNPs 0.20 g/L温育24 h或者0.10 g/L温育48 h;AuNPs的细胞毒性非常低,对细胞的摄碘能力和体外靶向性没有影响;BMSCs-Egr1-NIS对乳腺癌细胞MDA-MB-231具有体外靶向性;AuNPs对131I的辐射增敏实验示,各131I杀伤组与无131I的空白对照组活细胞染色吸光度(A)570差异有统计学意义(F=60.670,P<0.01),AuNPs质量浓度为0.20和0.40 g/L的实验组131I对MDA-MB-231细胞的杀伤作用高于0 g/L组,A570 nm值分别为0.87±0.05、0.41±0.07和1.39±0.11(均P<0.01)。结论BMSCs可转染治疗基因Egr1-NIS并携带AuNPs,作为靶向乳腺癌的载体,在放射性碘的作用下增强NIS基因表达,同时AuNPs可作为131I治疗的辐射增敏剂。