金納米棒引發(fā)癌細(xì)胞死亡機(jī)制的研究.pdf

1、本課題的前期研究發(fā)現(xiàn)我們精心設(shè)計(jì)的金納米棒能特異性的靶向并能殺傷癌細(xì)胞，對(duì)正常細(xì)胞影響很小，而目前對(duì)此特異現(xiàn)象的機(jī)理研究不多。鑒于此，本課題的目標(biāo)是分析、證實(shí)并闡明金納米棒能特異性的殺傷癌細(xì)胞的相關(guān)機(jī)制。
　　本課題首先從細(xì)胞與納米粒子的相互作用入手，按照內(nèi)吞顆粒度大小，內(nèi)吞主要包括吞噬、巨噬，網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞、小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞、以及相關(guān)蛋白介導(dǎo)的離子通道。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步合成尺寸大小約30-60nm的金納米棒，通過(guò)純化

2、后，經(jīng)牛血清（FCS/FBS）孵育后其粒徑大小不超過(guò)100nm。相關(guān)研究已證實(shí)，50-100nm的顆粒主要是通過(guò)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，部分通過(guò)小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞方式。其次著重調(diào)研內(nèi)吞囊泡在胞內(nèi)遞送的過(guò)程，包裹的金納米棒進(jìn)入細(xì)胞后形成早期內(nèi)涵體，進(jìn)一步發(fā)展成為晚期內(nèi)涵體，部分與初級(jí)溶酶體融合最終發(fā)展為次級(jí)溶酶體（即成熟的溶酶體），另一部分與自噬體融合形成自噬內(nèi)涵體（Amphisome），再與溶酶體融合形成自噬溶酶體；最后通過(guò)流

3、式凋亡檢測(cè)、激光共聚焦檢測(cè)和western blot檢測(cè)，全面證實(shí)了金納米棒與溶酶體的關(guān)系。金納米棒表面的蛋白分子被溶酶體內(nèi)的各類水解酶水解成小分子單體（例如氨基酸、磷脂單分子、單糖等）為細(xì)胞內(nèi)合成提供原料，而金納米棒不能被降解，并對(duì)溶酶體的通透性產(chǎn)生作用，尤其在癌細(xì)胞中表現(xiàn)最為明顯，相對(duì)于正常細(xì)胞，癌細(xì)胞的溶酶體膜更加脆弱，對(duì)此特異性差異，我們認(rèn)為這主要是由于癌細(xì)胞溶酶體膜組分和正常細(xì)胞有巨大差異造成的；溶酶體在較低的通透性下，能促使

4、激活細(xì)胞凋亡途徑；在大量高程度的破損情況下，促使細(xì)胞快速進(jìn)入壞死途徑；主要原因是溶酶體相關(guān)的水解蛋白酶分別激活了凋亡和壞死程序。
　　在此基礎(chǔ)上，我們選用前期研究使用的MCF-7細(xì)胞作為代表，進(jìn)一步研究金納米棒與細(xì)胞相互作用機(jī)理，我們經(jīng)過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)：金納米棒作用MCF-7細(xì)胞過(guò)程中，MCF-7細(xì)胞前期表現(xiàn)為壞死，后期表現(xiàn)為凋亡；這是因?yàn)椋苊阁w破壞后，組織蛋白酶等通過(guò)sk-1刺激腫瘤壞死因子TNF，RIP1-RIP3復(fù)合物的形成

5、，激活了壞死程序；此時(shí)，NF-κB通路進(jìn)行自我修復(fù)和自救，隨著Caspase8后來(lái)表達(dá)量的增加，進(jìn)而剪切 RIP1，抑制了腫瘤的壞死，使癌細(xì)胞進(jìn)入了凋亡程序；啟動(dòng)凋亡程序的通路還有Caspase8凋亡通路（由Caspase8激活Caspase3），Caspase9線粒體凋亡通路（由Caspase9激活Caspase3）以及金納米棒引發(fā)的自噬堆積引發(fā)的細(xì)胞衰老和凋亡信號(hào)。但這些信號(hào)的產(chǎn)生都?xì)w因于溶酶體膜在金納米棒作用下產(chǎn)生的通透性。