本文關(guān)鍵詞：納米生物復(fù)合物用于癌細(xì)胞的基因沉默及治療

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【摘要】：惡性腫瘤（癌癥）已經(jīng)成為嚴(yán)重影響人類健康的重大疾病之一，并且，當(dāng)今社會(huì)壓力增大，人類體質(zhì)變差，生態(tài)環(huán)境惡化，這些因素都造成了癌癥新增病例的逐年增加。目前用于癌癥的主要治療手段包括放療，化療和手術(shù)治療等方法。其中，化療是一種對(duì)大部分癌癥都可以起到有效治療效果的常規(guī)方法，然而，傳統(tǒng)化療方法會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生巨大的毒副作用，同時(shí)隨著癌癥的發(fā)展，單一使用化療的治療效果也會(huì)越來(lái)越差。 納米載體具有易修飾和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，利用納米載來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的協(xié)同治療和成像已經(jīng)成為熱點(diǎn)；基因沉默自從被發(fā)現(xiàn)以后，將其使用在癌癥治療方面的研究始終熱度不減，因?yàn)檎＜?xì)胞和癌細(xì)胞部分基因的表達(dá)存在很大的差異，而且很多在癌細(xì)胞中異常表達(dá)的基因往往是造成癌癥的主要因素，因此，針對(duì)這些在癌細(xì)胞中異常表達(dá)基因進(jìn)行沉默治療往往會(huì)產(chǎn)生較好的療效；石墨烯具有很多優(yōu)良的性質(zhì)，包括巨大的表面積、良好的光學(xué)性質(zhì)、容易通過(guò)π-π作用進(jìn)行表面組裝以及生物相容性好等特點(diǎn)，非常適合作為納米組裝體系的載體，因此，以石墨烯為載體的納米結(jié)構(gòu)現(xiàn)在也成為很多研究人員的研究對(duì)象。但很多納米載體對(duì)于癌細(xì)胞的治療往往不夠理想，這是由于1.納米載體的靶向性不好，所以會(huì)在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)殺傷正常細(xì)胞；2.治療方式的單一性，很多納米載體往往只用了一種治療方法，從而限制了其療效。因此發(fā)展能夠高效特異性殺傷癌細(xì)胞并對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有傷害的納米載體是非常有意義的。 本論文基于癌細(xì)胞特異表達(dá)的mRNA、癌細(xì)胞內(nèi)異常表達(dá)基因的DNA和細(xì)胞表面的受體，利用金納米顆粒、分子信標(biāo)、siRNA、核定位信號(hào)多肽、羧基化石墨烯以及細(xì)胞膜表面受體抗體等設(shè)計(jì)合成了一系列的納米載體，用于癌細(xì)胞的治療和成像，具體包括以下幾個(gè)體系的內(nèi)容： 1.以納米金為載體，將修飾光敏劑Ce6的分子信標(biāo)組裝到納米金粒子表面，然后將阿霉素分子嵌入分子信標(biāo)莖部GC或CG序列當(dāng)中，此時(shí)Ce6的熒光和阿霉素?zé)晒忖纾?dāng)遇到腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的mRNA時(shí)，環(huán)莖結(jié)構(gòu)打開(kāi)并釋放出阿霉素，光敏劑Ce6遠(yuǎn)離納米金表面，此時(shí)二者熒光恢復(fù)，用655nm激光照射時(shí)，Ce6產(chǎn)生的單線態(tài)氧和阿霉素共同實(shí)現(xiàn)了光動(dòng)力學(xué)治療和化療多模治療，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多模成像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該納米載體特異性強(qiáng)、相應(yīng)迅速、生物相容性好，可以有效得避免對(duì)正常細(xì)胞的損傷，同時(shí)有效殺傷癌細(xì)胞。于單模式治療相比，多模式協(xié)同治療有著更好的治療效果。 2.設(shè)計(jì)合成了一種以納米金為核心的納米載體，將巰基化的siRNA和核定位信號(hào)多肽，通過(guò)金硫鍵作用，分兩步組裝到納米金的表面。納米載體進(jìn)入細(xì)胞后，在核定位信號(hào)的引導(dǎo)下進(jìn)入細(xì)胞核，靶向TK1啟動(dòng)子，，使其甲基化，從而長(zhǎng)時(shí)間、徹底抑制目標(biāo)基因的表達(dá)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，相比于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)直接作用于目標(biāo)基因mRNA的基因沉默，這種靶向目標(biāo)基因啟動(dòng)子，并使其甲基化的基因沉默，其基因沉默的時(shí)間更長(zhǎng)，效果更穩(wěn)定、徹底。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，對(duì)于不同的細(xì)胞，納米載體進(jìn)入細(xì)胞的途徑有所不同。同時(shí)，裸鼠活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明TK1基因長(zhǎng)時(shí)間徹底沉默使癌細(xì)胞的成瘤能力大大降低。 3.設(shè)計(jì)合成了一種以羧基化石墨烯為載體的“DR4Capturer”，在其表面通過(guò)供價(jià)連接的方法結(jié)合上DR4抗體，利用石墨烯的剛性和細(xì)胞膜的流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞膜表面過(guò)量表達(dá)的DR4的捕捉，被捕捉的DR4通過(guò)受體聚集效應(yīng)形成死亡誘導(dǎo)復(fù)合物（DISC），最終生成Caspase-8并激活Caspase-3從而造成癌細(xì)胞的凋亡。由于在癌細(xì)胞當(dāng)中PI3K通路處于超活化狀態(tài)，在其中起重要作用的AKT的表達(dá)又會(huì)造成Caspase-3活性的降低，因此我們將AKT siRNA裝載到石墨烯表面，對(duì)AKT進(jìn)行基因沉默。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們?cè)O(shè)計(jì)的“DR4Capturer”可以高效特異性的殺傷癌細(xì)胞而對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有影響，這種對(duì)于癌細(xì)胞的治療效果，在加入了AKT siRNA后又得到了明顯的增強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R730.5;TQ460.1

【共引文獻(xiàn)】

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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2 王泉博;徐楠;雷建平;鞠q

本文編號(hào)：1214822