羧酸類酞菁光敏抗腫瘤機制的初探.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，有機體細胞或生物分子發(fā)生機能或形態(tài)變化，導致細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中最活躍的研究領域之一。酞菁光敏劑由于具有高效低毒的優(yōu)點，成為人們研究抗腫瘤藥物的焦點。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，闡明了其在細胞中的定位及對人體腫瘤細胞凋亡的誘導作用，初步探

2、究了其抗癌作用的分子機理，可為金屬類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，本論文選取了三個系列的鋅酞菁及其水溶性衍生物作為研究對象。依據(jù)酞菁的結(jié)構(gòu)特點，系列一的化合物是側(cè)鏈含不同取代基的鋅酞菁:芐醇類酞菁(ZnPc1)、芐胺類酞菁(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)。
　　本文首先對三個系列鋅酞菁的安全性進行了評價，并選定研究條件下的安全濃度;其次，研究比較了腫瘤細胞對該系列酞菁及其水溶性衍生物的細胞攝取能力，并運用激光共聚焦技術(shù)研究了光敏劑的亞細胞定位，探討了定位對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)揮光動力的作用機制，采用不同的檢

4、測探針研究了該系列酞菁光敏劑的活性氧產(chǎn)生能力;最后，分別比較了三個系列鋅酞菁的光敏抗腫瘤活性，為進一步探討含有羧基取代基的鋅酞菁在PDT中的應用提供了研究基礎。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)安全性。通過MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴鹽）法檢測酞菁對腫瘤細胞增殖的影響，證實了三個系列的酞菁對宮頸癌細胞Hela、肺癌細胞A549均具有較低的暗毒性，因此羧基類酞菁具有良好的安全性。
　　(2)細胞攝

5、取率。結(jié)果顯示，腫瘤細胞對芐胺酞菁的攝取率最好，羧基類酞菁次之;隨著羧基數(shù)數(shù)量的增加，腫瘤細胞對藥物的攝取能力逐漸降低;羧基類酞菁在制成鈉鹽后，腫瘤細胞對其的攝取率明顯增加。
　　(3)亞細胞定位。經(jīng)線粒體、溶酶體及細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胞定位。研究結(jié)果表明，芐醇類酞菁、芐胺類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胞膜。

6、
　　(4)細胞內(nèi)活性氧。芐醇類酞菁的活性氧產(chǎn)生能力較差，芐胺類酞菁主要以產(chǎn)生單線態(tài)氧為主，而羧基類酞菁在產(chǎn)生單線態(tài)氧的同時，也產(chǎn)生了較強的超氧和過氧化氫，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，因此羧基類酞菁主要是以typeⅠ、typeⅡ雙重光動力機制來發(fā)揮作用的。
　　(5)細胞凋亡。ZnPc4大部分定位于溶酶體誘導細胞壞死;ZnPc5定位于溶酶體，導致細胞多數(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)細胞凋亡，所以還有少數(shù)細胞凋亡;ZnPc6定位于細胞膜，通過胞外信號激活胞內(nèi)凋亡酶，引起細胞凋亡。
　　(6)光敏抗腫瘤活性。通過MTT法研究表明三個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導致腫瘤細胞形態(tài)改變以及細胞核染色質(zhì)損傷;②與芐醇類酞菁、芐胺類酞菁相比，羧基類酞菁對腫瘤細胞表現(xiàn)出較強的光敏抑制率;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