羧酸類(lèi)酞菁光敏抗腫瘤機(jī)制的初探.pdf

1、PDT(photodynamic therapy,PDT)是指腫瘤組織在光敏劑、氧和光的共同作用下，有機(jī)體細(xì)胞或生物分子發(fā)生機(jī)能或形態(tài)變化，導(dǎo)致細(xì)胞損傷和壞死的腫瘤治療方法。這是一種正在研究、快速發(fā)展中的嶄新療法，已成為世界腫瘤防治科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一。酞菁光敏劑由于具有高效低毒的優(yōu)點(diǎn)，成為人們研究抗腫瘤藥物的焦點(diǎn)。本文主要研究了系列不同側(cè)鏈鋅酞菁化合物的光敏抗腫瘤活性，闡明了其在細(xì)胞中的定位及對(duì)人體腫瘤細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)作用，初步探

2、究了其抗癌作用的分子機(jī)理，可為金屬類(lèi)酞菁抗癌藥物的研發(fā)提供理論依據(jù)。
　　根據(jù)課題組研究積累，本論文選取了三個(gè)系列的鋅酞菁及其水溶性衍生物作為研究對(duì)象。依據(jù)酞菁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，系列一的化合物是側(cè)鏈含不同取代基的鋅酞菁:芐醇類(lèi)酞菁(ZnPc1)、芐胺類(lèi)酞菁(ZnPc2)、羧乙基酞菁(ZnPc3);系列二的化合物為側(cè)鏈羧基數(shù)目不同的鋅酞菁:四羧甲基酞菁(ZnPc4)、八羧甲基酞菁(ZnPc5)、十六羧甲基酞菁(ZnPc6);系列三的化合物

3、為羧酸鈉鋅酞菁:羧乙基鈉鹽酞菁(ZnPc7)、四羧甲基鈉鹽酞菁(ZnPc8)、八羧甲基鈉鹽酞菁(ZnPc9)、十六羧甲基鈉鹽酞菁(ZnPc10)。
　　本文首先對(duì)三個(gè)系列鋅酞菁的安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并選定研究條件下的安全濃度;其次，研究比較了腫瘤細(xì)胞對(duì)該系列酞菁及其水溶性衍生物的細(xì)胞攝取能力，并運(yùn)用激光共聚焦技術(shù)研究了光敏劑的亞細(xì)胞定位，探討了定位對(duì)光敏劑作用效果的影響;再次，為研究該系列酞菁光敏劑發(fā)揮光動(dòng)力的作用機(jī)制，采用不同的檢

4、測(cè)探針研究了該系列酞菁光敏劑的活性氧產(chǎn)生能力;最后，分別比較了三個(gè)系列鋅酞菁的光敏抗腫瘤活性，為進(jìn)一步探討含有羧基取代基的鋅酞菁在PDT中的應(yīng)用提供了研究基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)安全性。通過(guò)MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴鹽）法檢測(cè)酞菁對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的影響，證實(shí)了三個(gè)系列的酞菁對(duì)宮頸癌細(xì)胞Hela、肺癌細(xì)胞A549均具有較低的暗毒性，因此羧基類(lèi)酞菁具有良好的安全性。
　　(2)細(xì)胞攝

5、取率。結(jié)果顯示，腫瘤細(xì)胞對(duì)芐胺酞菁的攝取率最好，羧基類(lèi)酞菁次之;隨著羧基數(shù)數(shù)量的增加，腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的攝取能力逐漸降低;羧基類(lèi)酞菁在制成鈉鹽后，腫瘤細(xì)胞對(duì)其的攝取率明顯增加。
　　(3)亞細(xì)胞定位。經(jīng)線粒體、溶酶體及細(xì)胞膜熒光染料染色后，利用激光共聚焦顯微鏡觀察藥物的亞細(xì)胞定位。研究結(jié)果表明，芐醇類(lèi)酞菁、芐胺類(lèi)酞菁均定位于溶酶體，羧乙基、羧甲基酞菁定位于溶酶體和線粒體，八羧甲基酞菁定位于溶酶體，十六羧甲基酞菁定位于溶酶體和細(xì)胞膜。

6、
　　(4)細(xì)胞內(nèi)活性氧。芐醇類(lèi)酞菁的活性氧產(chǎn)生能力較差，芐胺類(lèi)酞菁主要以產(chǎn)生單線態(tài)氧為主，而羧基類(lèi)酞菁在產(chǎn)生單線態(tài)氧的同時(shí)，也產(chǎn)生了較強(qiáng)的超氧和過(guò)氧化氫，并且隨著羧基數(shù)目的增加，單線態(tài)氧的產(chǎn)生能力增加，因此羧基類(lèi)酞菁主要是以typeⅠ、typeⅡ雙重光動(dòng)力機(jī)制來(lái)發(fā)揮作用的。
　　(5)細(xì)胞凋亡。ZnPc4大部分定位于溶酶體誘導(dǎo)細(xì)胞壞死;ZnPc5定位于溶酶體，導(dǎo)致細(xì)胞多數(shù)壞死，藥物定位于溶酶體，光照刺激后引起溶酶體的局部損

7、傷并以不同方式傳遞至線粒體，再由線粒體引發(fā)細(xì)胞凋亡，所以還有少數(shù)細(xì)胞凋亡;ZnPc6定位于細(xì)胞膜，通過(guò)胞外信號(hào)激活胞內(nèi)凋亡酶，引起細(xì)胞凋亡。
　　(6)光敏抗腫瘤活性。通過(guò)MTT法研究表明三個(gè)系列的鋅酞菁均具有良好的光敏抗腫瘤活性。主要表現(xiàn)在:①導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞形態(tài)改變以及細(xì)胞核染色質(zhì)損傷;②與芐醇類(lèi)酞菁、芐胺類(lèi)酞菁相比，羧基類(lèi)酞菁對(duì)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的光敏抑制率;隨著羧基數(shù)目的增加，光敏抗腫瘤活性減弱;在制成鈉鹽后，光敏抗腫瘤活性減