稀土纳米复合物诱导的自噬效应在癌症光热诊疗中的应用研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:star2006111
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成像引导的光热治疗(Photothermal therapy,PTT)作为一种新型的癌症治疗手段,因其侵袭性小,效率高,精确的时空选择性为癌症治疗提供了一种全新的策略。光热治疗过程中产生的热效应会诱导细胞的促生存自噬来抵抗治疗的压力,从而削弱了光热疗法的有效性。抑制光热过程中热诱导的促生存自噬,增强纳米材料介导的光热治疗已经成为一种有前景的肿瘤治疗策略。然而,研究者们通常忽略的是:纳米材料作为一种独特的自噬诱导剂,具有将细胞内的自噬水平提升到极高的能力,从而影响细胞的命运。如果诱导的自噬是促死亡的,那么就与光热过程中热效应诱导的促生存自噬是相反的,就需要权衡这两种效应哪一种占主导地位。但通常来说,这两种效应是相互削弱的。因此,得到既能满足成像引导的光热治疗的要求,又能引起细胞的促生存自噬的纳米复合物具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:(1)通过高温热分解法合成了NaYF4:Er,Yb,Nd@NaNdF4下转换发光纳米材料。酸洗纳米材料将其由油相变成水相,通过水热法在表面包覆一层碳壳作为光热剂,通过共价键结合修饰了聚乙烯亚胺(PEI)和叶酸(FA),提高其生物相容性以及肿瘤靶向性。得到的纳米复合材料(DCPF)不仅在近红外区有较强的光谱发射,而且具有优异的光热转换能力,同时也具有主动靶向到肿瘤细胞的能力。(2)DCPF纳米颗粒进入细胞后,能够诱导细胞的自噬效应,且诱导的是一个完整的自噬过程。并通过体外细胞实验证明了DCPF纳米颗粒诱导的是一种促生存自噬,这说明通过在NaYF4:Er,Yb,Nd@NaNdF4表面包覆碳壳以及FA,不仅能够实现成像引导的光热治疗,还能将下转换纳米材料诱导的促死亡自噬转变为促生存自噬,这与光热治疗过程中热效应诱导的自噬方向是一致的。(3)通过抑制这两种因素诱导的促生存自噬可显著提高其体外的抗肿瘤效果。基于体外实验,我们进行了体内实验,实现了成像引导的光热治疗,抑制自噬也可大大增强实体瘤的治疗效果。(4)该纳米颗粒能够进行体内治疗的前提是它的生物安全性必须是相对较好的。因此,我们对DCPF纳米颗粒进行了为期60天的体内毒性监测,通过对其组织学、血液学以及氧化应激等方面的分析,证明了该纳米颗粒的低毒性和良好的生物相容性。
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