腦膠質瘤靶向siPLK1磁性納米粒的制備及其抗腫瘤活性研究.pdf

1、腦膠質瘤是一種發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的較為常見的腫瘤，占腦部原發(fā)性腫瘤的32％。手術、放療和化療對腦膠質瘤均沒有理想的治療效果。siRNA療法的發(fā)展為腦膠質瘤的基因干預治療提供了新的方法。然而，siRNA在血液中容易被酶降解，而且siRNA不能通過血腦屏障，很難自主地在腦膠質瘤富集。因此，構建合適的siRNA遞藥系統(tǒng)，使siRNA在腦膠質瘤有效富集是siRNA治療腦膠質瘤的關鍵。
　　目的：
　　本研究擬構建一種 Fe3O4磁性

2、納米遞藥系統(tǒng)，并在其表面修飾轉鐵蛋白-聚乙二醇-聚賴氨酸連接物，用于以polo樣激酶I為靶標的小干擾RNA（siPLK1）的腦內(nèi)遞送，使siPLK1在血液循環(huán)中不被RNA酶降解，順利穿過血腦屏障，并在腦膠質瘤組織內(nèi)有效蓄積，發(fā)揮抗腫瘤活性。
　　方法：
　?。?）以轉鐵蛋白、聚乙二醇、L-賴氨酸為原料，合成轉鐵蛋白-聚乙二醇-聚賴氨酸連接物（Tf-PEG-PLL），并對其結構進行鑒定。
　?。?）采用化學共沉淀法制備表

3、面修飾轉鐵蛋白-聚乙二醇-聚賴氨酸連接物的磁性納米粒Tf-PEG-PLL/MNP，與siPLK1復合，用納米粒度及zeta電位分析儀和場發(fā)射掃描電鏡對納米粒的粒徑、zeta電位和形態(tài)等進行表征。通過凝膠阻滯實驗，考察Tf-PEG-PLL/MNP納米粒與siPLK1的復合效率，并考察RNA酶對復合在Tf-PEG-PLL/MNP納米粒中的siPLK1的降解作用。
　?。?）采用MTT實驗考察Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納

4、米粒對U87細胞的細胞毒性；通過Western Blot檢測Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒對目標基因PLK1表達的沉默效應。采用Western Blot檢測Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒對U87細胞中凋亡相關蛋白p53、NF-κB、Bcl-2、Bax、Caspase-3表達的影響，探討Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒誘導U87細胞凋亡的機制。
　　（4）通過激光共聚焦顯微鏡和流式

5、細胞儀檢測 U87細胞對 Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒的攝取，以及轉運siPLK1在U87細胞內(nèi)的分布情況，并對U87細胞攝取Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒的機制進行研究。
　?。?）采用流式細胞儀檢測 Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒對 U87細胞細胞周期的影響；采用Western Blot檢測U87細胞中周期相關蛋白wee1、CDK1、Cyclin B1表達的變化。

6、　　（6）建立體外轉胞吞細胞模型，通過激光共聚焦顯微鏡觀察 Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒穿過HUVEC細胞單層膜的能力。
　?。?）利用U87細胞建立體外三維腦膠質瘤模型，通過激光共聚焦顯微鏡觀察Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒轉運siPLK1在體外三維腦膠質瘤中的分布；并通過光學顯微鏡和場發(fā)射掃描電鏡觀察Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒對體外三維腦膠質瘤生長的抑制作用。

7、　　（8）采用活體成像儀觀察Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒在小鼠腦部的分布，建立荷U87細胞腦膠質瘤小鼠模型，觀察Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒的體內(nèi)抗腫瘤活性。
　　結果：
　?。?）Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒的粒徑為54 nm，zeta電位為+11mV，形態(tài)為球形。
　?。?）凝膠阻滯實驗結果表明：當siPLK1與Tf-PEG-PLL/MNP納米粒的質量比為

8、1:5時，兩者完全復合并有效保護siPLK1不被RNA酶降解。
　?。?）體外細胞毒性結果表明：Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能有效抑制U87細胞的增殖，且效果優(yōu)于Lipofectamine2000@siPLK1；Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能抑制目標基因PLK1的表達；Western Blot結果顯示Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能顯著增加Caspase-3、p53、Bax

9、的表達，下調(diào)NF-κB、Bcl-2的表達，促進細胞凋亡。
　?。?）激光共聚焦顯微鏡和流式細胞儀檢測結果顯示：在納米粒表面修飾轉鐵蛋白能增加 U87細胞對 Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒的攝取；Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒通過網(wǎng)格蛋白及小窩蛋白介導進入 U87細胞；Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能有效轉運siPLK1至細胞漿。
　?。?）流式細胞儀檢測結果顯示 Tf-P

10、EG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能使 U87細胞阻滯于G2期；Western Blot結果顯示Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能增加U87細胞wee1蛋白的表達，降低CDK1和Cyclin B1的表達。以上結果表明：Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能夠通過增加wee1蛋白的表達，降低CDK1和Cyclin B1的表達，從而抑制G2/M期轉化，使U87細胞阻滯于G2期。
　?。?）體外轉胞吞實

11、驗結果表明，Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒在轉鐵蛋白和外加磁場的作用下，能夠通過HUVEC細胞單層膜，在U87細胞中蓄積。
　　（7）U87細胞體外三維腦膠質瘤模型實驗結果顯示，Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒可將siPLK1轉運到U87細胞體外三維腦膠質瘤的內(nèi)部，抑制體外三維腦膠質瘤的生長。
　?。?）體內(nèi)抗腫瘤活性結果表明， Tf-PEG-PLL/MNP@siPLK1納米粒能夠將siPL