CPD4對人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7光動力抑制作用及機制研究.pdf

1、目的： 光動力治療（photodynamic therapy，PDT）是腫瘤治療的一種方法，近年來隨著光學(xué)技術(shù)的進步，使光動力治療癌癥又一次成為全球性的研究熱點。其原理是利用特定波長的光照射于選擇性聚集在腫瘤細(xì)胞中的光敏劑，從而產(chǎn)生單態(tài)氧來殺傷細(xì)胞。光敏劑是腫瘤光動力治療中的關(guān)鍵和核心問題。二氫卟吩類光敏劑Chlorophyll Derivative4（CPD4）是以蠶沙為原料半合成制備的單體葉綠素降解衍生物，由我國自主研發(fā)，其

2、成分單一，化學(xué)結(jié)構(gòu)明確，吸收峰位于長波段。前期預(yù)實驗已表現(xiàn)出抗腫瘤活性，但目前為止未見其應(yīng)用于乳腺癌治療方面的研究報道，且光動力治療腫瘤的機制尚未闡明。故本研究在確定CPD4在人乳腺癌細(xì)胞MCF-7內(nèi)的分布和結(jié)合特性的基礎(chǔ)上，研究了新型光敏劑CPD4對人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7光動力殺傷效應(yīng)，并對其機制進行了初步探討。旨在探索新型光敏劑CPD4光動力治療乳腺癌的可能性，為闡明CPD4光動力抑癌作用機制奠定基礎(chǔ)。 方法： 1

3、．CPD4在人乳腺癌細(xì)胞MCF-7內(nèi)的分布和結(jié)合特性：以二氫卟吩光敏劑CPD4為研究對象，利用熒光光譜和激光共聚焦顯微成像技術(shù)，研究了二氫卟吩光敏劑CPD4與人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的相互作用及其在細(xì)胞MCF-7中的分布和亞細(xì)胞定位。 2．新型光敏劑CPD4對人乳腺癌細(xì)胞的光動力抑制作用：將終濃度分別為0．5、1．0、1．5、2．0、2．5ug/ml的CPD4加入MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)皿中，孵育2小時后用670nm半導(dǎo)體激光治療儀照射

4、，激光劑量為10J/c㎡，照畢，繼續(xù)培養(yǎng)24小時后采用染料排斥實驗測定細(xì)胞的死亡率。倒置顯微鏡觀察光動力后2小時及24小時后細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變。 3．新型光敏劑CPD4對人乳腺癌MCF-7細(xì)胞凋亡的影響及機制研究：AnnexinV-FITC/PI流式細(xì)胞術(shù)檢測光動力24小時后細(xì)胞凋亡情況及光動力2小時后線粒體膜電位變化。Western-blot方法檢測了光動力后MCF-7細(xì)胞內(nèi)bcl-2和bax蛋白表達(dá)水平。 結(jié)果：

5、 1．光敏劑在MCF-7細(xì)胞中的熒光光譜顯示，其熒光譜帶形貌沒有改變，但熒光峰位比其單純在RPMI-1640及PBS中的光譜出現(xiàn)近6nm的明顯紅移。光敏劑CPD4在MCF-7細(xì)胞中分布熒光掃描圖像顯示，光敏劑在細(xì)胞中呈彌散性分布，線粒體是其亞細(xì)胞主要分布位點之一。 2．CPD4光動力作用后人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7的死亡率明顯上升，且其死亡率隨CPD4作用濃度的增加而增強，但單純激光照射和單純光敏劑CPD4處理對MCF-7死亡率無

6、明顯影響。 3．CPD4光動力作用后2小時后光鏡下見治療組細(xì)胞體積變小、皺縮、變圓，但細(xì)胞膜尚完整。2．5ug/ml CPD4光動力作用24小時后MCF-7細(xì)胞凋亡率高達(dá)41．2％±1．41，顯著高于對照組（P<0．01）；流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果表明CPD4光動力作用組線粒體膜電位下降，提示線粒體膜電位的破壞可能在CPD4光動力誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞凋亡機制發(fā)揮重要作用；Western-blot結(jié)果表明CPD4光動力作用組bcl-2蛋白

7、表達(dá)顯著低于對照組（P<0．05），bax蛋白表達(dá)顯著高于對照組（P<0．05）。bax/bcl-2比值較對照組明顯上升（P<0．05）。提示bcl-2及bax在CPD4光動力誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞凋亡過程中發(fā)揮著重要作用。 結(jié)論： 1．研究表明二氫卟吩光敏劑CPD4能與人乳腺癌細(xì)胞MCF-7結(jié)合，線粒體是CPD4在MCF-7細(xì)胞中的主要亞細(xì)胞結(jié)合位點，在細(xì)胞漿中，也有少量CPD4呈彌散性分布。 2．新型光敏劑CPD

8、4對人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7有明顯的光動力抑制作用。新型光敏劑CPD4光動力作用可能具有較好的治療乳腺癌的應(yīng)用前景。 3．本實驗條件下CPD4光動力作用能有效誘導(dǎo)人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7凋亡。 4．CPD4光動力作用后人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7內(nèi)線粒體膜電位降低。CPD4光動力作用可能通過線粒體依賴性途徑誘導(dǎo)人乳腺癌細(xì)胞MCF-7凋亡。 5．CPD4光動力作用后人乳腺癌細(xì)胞MCF-7，bcl-2蛋白水平下降，bax