聚合物短纖維三維培養(yǎng)肝癌細(xì)胞的研究.pdf

1、目前，對于體外藥物篩選多采用二維細(xì)胞培養(yǎng)體系進(jìn)行試驗，但在二維培養(yǎng)體系下，細(xì)胞的形態(tài)、分化、細(xì)胞與基質(zhì)間的相互作用以及細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用與體內(nèi)生理條件下細(xì)胞的行為存在明顯差異，從而導(dǎo)致二維培養(yǎng)細(xì)胞對藥物的反應(yīng)與體內(nèi)測試結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。近年來發(fā)展起來的組織工程技術(shù)和細(xì)胞三維培養(yǎng)模型，由于更接近體內(nèi)的真實情況而備受青睞。本研究通過不同三維培養(yǎng)方式得到不同大小的細(xì)胞球體，旨在建立一種新的體外肝癌模型。一方面能較好地維持肝癌細(xì)胞的增殖、活性和

2、肝特異性功能;另一方面能使肝癌細(xì)胞的藥物代謝酶的活力維持在較高水平，可用于藥物代謝和毒性研究，且相較于單層培養(yǎng)，該體外模型研究結(jié)果更接近體內(nèi)的真實情況。
　　靜電紡超細(xì)納米纖維支架能夠高度模擬細(xì)胞外基質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)胞的粘附、遷移、聚集、生長和增殖，目前已廣泛用作細(xì)胞三維培養(yǎng)的支架。本論文通過靜電紡絲結(jié)合冰凍切片技術(shù)，制備出不同長度的PSMA短纖維。通過不同比例的PS和PSMA混紡，制備出具有不同表面酸酐基團(tuán)數(shù)量的短纖維，獲

3、得含不同半乳糖接枝量的改性短纖維支架。比較了肝癌細(xì)胞HepG2與不同長度和不同半乳糖接枝密度短纖維混合三維培養(yǎng)的增殖活性和功能表達(dá)情況（白蛋白、尿素），結(jié)果表明，培養(yǎng)7天時，肝癌細(xì)胞在長度為50μm、半乳糖接枝量約為200 nmol/mg的改性短纖維支架上，肝癌細(xì)胞的功能保持最好。HepG2與該短纖維混合三維培養(yǎng)，形成細(xì)胞球體，培養(yǎng)7天時，細(xì)胞球體形貌良好，球體大小分布均勻，直徑約為150μm左右，細(xì)胞與短纖維相互粘附明顯，且細(xì)胞保持增

4、殖存活狀態(tài)。
　　采用不同培養(yǎng)方式分別制備了直徑約為150μm和直徑在250-300μm之間的HepG2細(xì)胞球體，考察了不同大小細(xì)胞球體中細(xì)胞的凋亡、壞死情況，E-鈣粘蛋白和纖連蛋白表達(dá)情況，結(jié)果表明直徑在250-300μm的細(xì)胞球體能更好地模擬體內(nèi)腫瘤的特征。采用溶劑揮發(fā)法制備了載藥膠束，測得膠束的平均粒徑為112 nm。研究了喜樹堿(CPT)和載藥膠束對細(xì)胞球體的細(xì)胞毒性，結(jié)果表明三維培養(yǎng)中，藥物對細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度(IC50

5、值)約為二維培養(yǎng)的3-10倍，不同大小細(xì)胞球體中藥物對細(xì)胞的IC50值相差較大。與自由藥物相比，載藥膠束抑制腫瘤生長效果更佳。從藥物在細(xì)胞球體中的滲透情況來看，藥物在小球體中近乎完全滲透，而在大球體中，藥物未完全滲透;自由藥物與載藥膠束相比，自由藥物滲透的更快，細(xì)胞球體中的藥物量越多。
　　考察不同大小細(xì)胞球體中，肝癌細(xì)胞藥物代謝酶活性、對模型藥物的代謝和模型藥物的肝毒性作用，進(jìn)一步與體內(nèi)數(shù)據(jù)比較，結(jié)果顯示肝癌細(xì)胞球體特別是直徑約