去唾液酸糖蛋白受體介導(dǎo)的新型肝細(xì)胞靶向磁共振對比劑(Fe-HSA-LA)的體外實驗研究.pdf

1、目的:本研究采用自主設(shè)計的去唾液酸糖蛋白受體(asialoglycoproteinreceptor，ASGPR)介導(dǎo)的納米鐵顆粒(Fe-HSA-LA)進(jìn)行體外實驗，用以探討其作為肝細(xì)胞靶向磁共振對比劑（magnetic resonance contrast agents，MR CAs）的可行性。
　　材料與方法:聚乙二醇(polyehtylene glycol，PEG)包被的超微型超順磁性氧化鐵顆粒（ultrasmall supe

2、rparamagnetic iron oxide，USPIO）偶聯(lián)乳糖酸(lactoseacid，LA)與人血清白蛋白(human serum albumin，HSA)，合成為去唾液酸糖蛋白受體介導(dǎo)的肝細(xì)胞靶向磁共振對比劑(Fe-HSA-LA)，并且通過磁共振掃描檢測納米鐵顆粒的T2弛豫率。
　　采用表達(dá)ASGPR的大鼠正常肝細(xì)胞(BRL3A cells)作為靶細(xì)胞和ASGPR缺陷的小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞(colon26 cells)作為

3、對照細(xì)胞，同時采用PEG包被的超微型超順磁性氧化鐵顆粒(PEG-USPIO)作為對照，通過幾種方法評價Fe-HSA-LA納米鐵顆粒的肝細(xì)胞靶向性。另外將鐵濃度范圍為0-200μg Fe/mL的納米鐵顆粒分別與兩種細(xì)胞孵育24小時，采用WST-8細(xì)胞計數(shù)試劑盒(CCK-8)評估納米鐵顆粒的細(xì)胞毒性。
　　以10和50μg Fe/mL濃度的Fe-HSA-LA和PEG-USPIO分別孵育BRL3A細(xì)胞及colon26細(xì)胞后經(jīng)普魯士藍(lán)染色

4、，分別收集每組染色后的標(biāo)記細(xì)胞，通過原子吸收光譜法（atomic absorption spectroscopy, AAS）測定細(xì)胞結(jié)合鐵量。對系列濃度的Fe-HSA-LA和PEG-USPIO孵育的BRL3A細(xì)胞及colon26細(xì)胞懸液進(jìn)行MR T2加權(quán)成像及T2 map成像，研究MR信號改變與納米鐵顆粒濃度的關(guān)系，并利用AAS測定各組標(biāo)記細(xì)胞的結(jié)合鐵量，研究細(xì)胞結(jié)合鐵量與納米鐵顆粒濃度的關(guān)系，用以評價納米鐵顆粒的靶向能力。
　　

5、所有數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)中的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。利用析因設(shè)計分析方法對細(xì)胞存活率結(jié)果進(jìn)行方差分析，用以評價兩種納米鐵顆粒的細(xì)胞毒性。采用獨立樣本t檢驗方法比較標(biāo)記細(xì)胞的結(jié)合鐵量，采用Pearson相關(guān)分析方法進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)鐵含量與R2之間相關(guān)性分析。P＜0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果: Fe-HSA-LA和PEG-USPIO兩種納米鐵顆粒的T2弛豫率分別為168.4mM-

6、1s-1和416.3mM-1s-1。
　　細(xì)胞毒性實驗表明:隨著兩種納米鐵顆粒的濃度增加，BRL3A細(xì)胞存活率降低(P＜0.05)。用小于或等于50μg Fe/mL濃度的納米鐵顆粒分別孵育BRL3A和colon26細(xì)胞時，F(xiàn)e-HSA-LA納米鐵顆粒孵育組細(xì)胞存活率均達(dá)到95％以上，PEG-USPIO納米鐵顆粒孵育組細(xì)胞存活率均維持在80％以上。Fe-HSA-LA納米鐵顆粒對BRL3A細(xì)胞和colon26細(xì)胞毒性作用低于PEG-U

7、SPIO的細(xì)胞毒性作用。
　　普魯士藍(lán)染色和AAS檢測結(jié)果顯示:BRL3A細(xì)胞和colon26細(xì)胞與Fe-HSA-LA和PEG-USPIO納米鐵顆粒的結(jié)合能力不同。隨著兩種納米鐵顆粒孵育濃度的增加，兩種標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)鐵含量隨之增加。但是，在相同孵育濃度下，BRL3A細(xì)胞結(jié)合的Fe-HSA-LA含量最高(P＜0.05)。
　　磁共振檢測和AAS檢測結(jié)果顯示:隨著Fe-HSA-LA和PEG-USPIO孵育濃度的增加，標(biāo)記細(xì)胞的T2W

8、I信號逐漸減低，其內(nèi)鐵含量逐漸增加。當(dāng)孵育的納米顆粒的鐵濃度等于或高于3.125μg Fe/mL時，在相同鐵濃度孵育下，F(xiàn)e-HSA-LA標(biāo)記的BRL3A細(xì)胞的信號降低最明顯，同時細(xì)胞內(nèi)的鐵含量最高(P＜0.05)。標(biāo)記細(xì)胞R2值和細(xì)胞內(nèi)鐵含量之間具有良好相關(guān)性。
　　結(jié)論:我們設(shè)計了可以有效靶向大鼠正常肝細(xì)胞（BRL3A細(xì)胞）的磁共振對比劑Fe-HSA-LA。基于體外實驗的結(jié)果，表明去唾液酸糖蛋白受體介導(dǎo)的磁共振對比劑Fe-HS