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背景:喉癌目前仍是常见的呼吸道肿瘤之一,外科手术结合放化疗一直是喉癌的主要治疗手段。然而,在过去的四十年中,虽然喉癌的发病率有所下滑,但患者的五年生存期却从66%下降至63%。此外,手术及放射治疗后患者喉部结构的破坏,对患者预后在心理健康和生活质量方面都造成了比较严重的负面影响。因此,如何提高化疗药物的治疗效果、减轻化疗药物毒副作用,从而减轻患者预后所造成的负面影响,成为目前临床上喉癌治疗中亟需解决的问题之一。氟尿嘧啶是临床上治疗喉癌常用的化疗药物,然而,氟尿嘧啶的剂量限制毒性和多药耐药(Minimum Daily Requirement,MDR)限制了其临床疗效。姜黄素是姜科植物根茎的天然提取物,大量研究表明,它对预防和治疗多种癌症具有潜在作用。此外,姜黄素被证实与多种抗癌药物具有协同作用,可克服多药耐药,降低细胞毒性,提高多种癌症的抗癌疗效。纳米技术的发展为通过纳米颗粒成功传递抗癌药物提供了安全和高效的药物传递系统。介孔二氧化硅(Mesoporous silica nanoparticles,MSN)纳米颗粒被认为是一种很好的药物载体,其具有大表面积、有序的可调多孔内部、及内外表面易修饰的优异功能,可以用作改善不良水溶性药物的溶解度并提高其口服生物利用度的理想药物递送载体。在本研究中,我们利用人喉表皮样癌细胞Hep-2细胞。探究了氟尿嘧啶和姜黄素联合抗癌作用的可能性,以及MSN材料作为药物载体携带氟尿嘧啶与姜黄素的抗癌作用。目的:探究氟尿嘧啶与姜黄素联合作用对喉癌Hep-2细胞的协同治疗效果;探究介孔二氧化硅作为药物载体,介导氟尿嘧啶及姜黄素对喉癌发挥的抑制作用。方法:(1)检测氟尿嘧啶和姜黄素对Hep-2细胞的抑制作用,及二者对Hep-2细胞生长的协同抑制作用:利用CCK-8检测氟尿嘧啶与姜黄素对Hep-2细胞活力的抑制作用,Compu Syn软件计算两种药物的协同治疗作用。(2)氟尿嘧啶和姜黄素对Hep-2细胞周期及凋亡的影响:利用PI流式细胞术检测氟尿嘧啶、姜黄素及二者联合对Hep-2细胞周期的影响;利用Annexin V-PI流式细胞术检测氟尿嘧啶、姜黄素及二者联合对Hep-2细胞凋亡的影响。(3)MSN的细胞毒性及负载能力检测:利用CCK-8检测MSN对Hep-2细胞活力的抑制作用;利用FITC模拟药物制备FITC负载MSN,荧光显微镜检测MSN的负载能力;制备氟尿嘧啶和/或姜黄素负载MSN,CCK-8检测负载药物MSN对Hep-2细胞活力的抑制作用。(4)MSN共载氟尿嘧啶与姜黄素对喉癌治疗作用的研究:利用CCK-8检测MSN共载氟尿嘧啶与姜黄素对Hep-2细胞活力的抑制作用;利用MSN共载氟尿嘧啶与姜黄素处理Hep-2细胞24 h,Western Blot实验检测c-Myc、Cyclin B1、Survivin和Caspase3蛋白的表达情况;利用BALB/c裸鼠皮下荷瘤,腹腔注射载药MSN后,记录肿瘤生长情况。结果:(1)氟尿嘧啶能够在较低浓度(<30μg/ml)对Hep-2细胞发挥更好的抑制作用,而姜黄素能够在较高浓度(>30μg/ml)发挥更好的抑制作用;Compu Syn计算得出氟尿嘧啶与姜黄素联合使用时,药物协同指数CI值最低为0.37,说明两者联用后对Hep-2细胞的抑制作用增强,具有协同作用。(2)流式细胞术对氟尿嘧啶和/或姜黄素处理Hep-2细胞的分析表明:与对照组相比,氟尿嘧啶处理组、姜黄素处理组及联合给药组Hep-2细胞凋亡率显著增高。其中联合给药组Hep-2细胞凋亡率显著高于氟尿嘧啶处理组及姜黄素处理组;对照组相比,氟尿嘧啶处理组Hep-2细胞发生G1期阻滞,姜黄素处理组及联合给药组Hep-2细胞发生G2期阻滞。(3)在不同浓度梯度及时间梯度实验中,MSN处理组的细胞活力与未加MSN组相比无明显变化;荧光显微镜检测负载模拟药物FITC的MSN能够成功将药物带入细胞内;CCK-8实验显示负载氟尿嘧啶和/或姜黄素的MSN能够增强药物对Hep-2细胞活力的抑制作用,减少药物的IC50值。(4)相较与MSN负载单独药物,MSN共载氟尿嘧啶与姜黄素能够对Hep-2细胞发挥更好的抑制作用;同时,Western Blot实验显示氟尿嘧啶与姜黄素能够分别对Hep-2细胞c-Myc、Cyclin B1、Survivin和Caspase3蛋白有不同程度的影响;动物实验表明,MSN负载药物能抑制Hep-2荷瘤小鼠的肿瘤生长,其中MSN共载氟尿嘧啶与姜黄素治疗组能够对肿瘤生长发挥更好的抑制效果。结论:氟尿嘧啶和姜黄素对喉癌治疗具有潜在的协同作用;介孔二氧化硅作为肿瘤靶向/缓释的给药载体,能够携带氟尿嘧啶与姜黄素对喉癌发挥协同治疗作用。