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本研究以无定型碳酸钙(ACC)为载体,通过气体扩散法制备负载姜黄素(Curcumin,Cur)的ACC-Cur,并在其表面修饰磷脂(PL)和DSPE-PEG制备PL/ACC-Cur。粒径分布和表面电位测量结果表明,ACC-Cur平均粒径80nm左右,表面呈正电性,PL/ACC-Cur平均粒径100nm左右,表面呈负电性。使用TEM观察纳米粒形态揭示了ACC-Cur和PL/ACC-Cur均为尺寸分布均匀、类球形、各向同性的核壳结构纳米粒。紫外光谱结果表明,Cur在ACC-Cur中以Ca-Cur(钙-姜黄素)络合物的形式存在。透析法研究药物释放结果表明,ACC-Cur兼具有水敏感和酸敏感两种释药方式,能够有效的释放负载的Cur,而PL/ACC-Cur在相同条件下可以保持稳定,pH 7.4的PBS(磷酸盐缓冲液)中24h的累积释药百分率仅为12.98%,pH 5.5的PBS中药物释放量并没有显著增加。ACC-Cur在释放药物的同时还会释放大量的钙(Ca2+),在2h内可以将20%FBS(胎牛血清)中的Ca2+浓度提高至原来的9.61倍。相比之下,PL/ACC-Cur在20%FBS孵育2h几乎没有Ca2+释放,在PBS(pH 7.4)和小鼠血浆中保持良好的稳定性。以MCF-7为模型细胞,MCF-7细胞内共定位结果表明,PL/ACC-Cur在PL/ACC-Cur的内吞主要受溶酶体调控。在溶酶体的成熟过程中,受溶媒体酸化而被激活的酯酶可能将PL/ACC-Cur表面的脂质成分分解并最终暴露出核心的ACC-Cur。随后,ACC-Cur核心发生分解,以水敏感和酸敏感两种方式快速的释放Cur和Ca2+。研究不同制剂孵育后MCF-7细胞内Ca2+结果表明,PL/ACC组细胞内Ca2+浓度远远高于PL/CCC(结晶碳酸钙)组,提示ACC相比CCC能够更加迅速的释放Ca2+。同时,PL/ACC-Cur和PL/CCC-Cur组细胞内Ca2+浓度分别高于PL/ACC和PL/CCC组,并均高于游离Cur组。其中,以PL/ACC-Cur细胞内Ca2+浓度最高,表明Cur有利于阻止细胞质Ca2+的转运,为PL/ACC-Cur引发细胞内Ca2+过载提供了先决条件。不同孵育时间点细胞内的Ca2+和线粒体的共定位情况表明,在PL/ACC-Cur降解之后,大量的Ca2+将会涌入线粒体中。线粒体的肿胀度实验表明,与空白细胞相比,PL/ACC组并未显示出任何线粒体肿胀的现象,提示PL/ACC对细胞没有毒性,这可能与肿瘤细胞高效的Ca2+转运能力有关,该功能可以维持肿瘤细胞内的Ca2+平衡。游离Cur和PL/CCC-Cur都引起一定程度的线粒体肿胀现象。相比之下,PL/ACC-Cur能够引发强烈的线粒体肿胀现象,对MCF-7细胞的线粒体造成严重的损伤。通过Western Blot实验对细胞色素C、激活(Cleaved Caspases-3)与未激活的Caspases-3和Bcl-2等一系列凋亡相关的蛋白信号分子表达水平测定,结果表明,过量的Ca2+涌入线粒体内,导致线粒体的肿胀,结构发生破坏,释放出细胞色素C,激活Capspase-3并下调Bcl-2,最终引发细胞凋亡。对不同制剂处理后的MCF-7内的经时ATP情况进行了定量测定,结果表明,游离Cur和PL/CCC-Cur都引起一定程度的ATP水平下降。相比之下,PL/ACC-Cur组中ATP水平急剧下降,在12h后仅为空白细胞的19.5%,提示PL/ACC-Cur对MCF-7细胞的线粒体造成的严重损伤会切断细胞的能量来源。体外细胞毒性实验结果表明,PL/ACC处理后的MCF-7和L02两种细胞,细胞存活率在所有浓度下均超过90%,具有良好的生物安全性。作为一种肿瘤细胞特异性较高的化疗药物,在相同的条件下,Cur对MCF-7细胞的毒性远远高于L02细胞。值得一提的是,PL/ACC-Cur在低Cur浓度下(1-2.5μg/mL)对MCF-7细胞的细胞毒性与游离Cur相当,当Cur的给药浓度超过5μg/mL时,PL/ACC-Cur的细胞毒性,尤其是对MCF-7细胞的细胞毒性,显著增加,并高于游离Cur,提示Ca2+浓度对PL/ACC-Cur疗效的发挥至关重要。此外,在相同条件下,PL/ACC-Cur对MCF-7细胞的细胞毒性均远远高于PL/CCC-Cur。考察了游不同制剂对MCF-7细胞球增殖的影响。结果显示,游离Cur和PL/CCC-Cur仅能延缓细胞球体积增长,然而在相同给药条件下,PL/ACC-Cur可以引发细胞凋亡并有效杀伤肿瘤细胞实现细胞球体积的负增长。提示100nm左右的PL/ACC-Cur能够较好的在生物体内实现长循环的特性,避免过早的被RES识别并排泄,并且通过EPR效应可实现较好的肿瘤靶向效果。建立MCF-7荷瘤裸鼠动物模型,在体内药效学评价中,通过肿瘤生长曲线和生存周期两个指标对PL/ACC-Cur的模型动物药效进行综合评价。结果显示,PL/ACC-Cur组裸鼠的肿瘤体积增长最为缓慢、生存周期最长,抗肿瘤效果最佳。体重分析和主要器官的HE切片病理分析结果表明,所有Cur制剂组对主要器官均没有明显的损害,提示Cur作为一种天然的化疗药物,具有较低的毒副作用。