磁小體對(duì)人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞生物相容性的體外評(píng)價(jià).pdf

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>　　細(xì)菌磁小體（Bacterial magnetosomes，BMs）是由趨磁細(xì)菌（Magnetotactic bacteria，MTB）合成的納米級(jí)鐵源磁性顆粒，具有無(wú)機(jī)成分單純、晶形穩(wěn)定、雙層磷脂膜包被、粒徑分布窄、分散性好等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有多方面的潛在應(yīng)用價(jià)值。目前在實(shí)驗(yàn)室水平已經(jīng)開(kāi)展了BMs在載藥靶向治療、核磁成像、磁熱療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，然而對(duì)BMs生物相容性的研究還處在初步水平。另一方面，人

2、眼具有的血眼屏障導(dǎo)致很多藥物無(wú)法通過(guò)而使眼部疾病治療困難，而已有研究者發(fā)現(xiàn)BMs可以跨過(guò)與血眼屏障結(jié)構(gòu)類似的血腦屏障并且攜帶基因用于腦部腫瘤的治療。所以本文設(shè)想BMs可能會(huì)跨過(guò)血眼屏障，并且攜帶藥物用于眼內(nèi)疾病的治療，因此，本研究對(duì)BMs的生物相容性進(jìn)行體外評(píng)價(jià)。
　　實(shí)驗(yàn)方法：
　　本研究通過(guò)擴(kuò)大培養(yǎng)趨磁螺菌 M.gryphiswaldense MSR-1來(lái)制備和純化BMs，并通過(guò)UV-Vis和SDS-PAGE實(shí)驗(yàn)對(duì)BMs

3、的純凈度進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)一步通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和磁滯曲線等表征手段對(duì)BMs進(jìn)行表征。從細(xì)胞形態(tài)、生存率、細(xì)胞膜完整性等方面評(píng)價(jià)BMs對(duì)ARPE-19細(xì)胞的細(xì)胞毒性，從DNA損傷、胞內(nèi)活性氧濃度（ROS）、細(xì)胞凋亡和周期以及細(xì)胞凋亡機(jī)理等方面評(píng)價(jià)BMs對(duì)ARPE-19細(xì)胞的基因毒性。從細(xì)胞毒性和基因毒性兩個(gè)方面，評(píng)價(jià)BMs的生物相容性。本研究選取化學(xué)合成的磁納米顆粒（以下簡(jiǎn)稱為M

4、NPs）作為對(duì)照。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　BMs純凈度的結(jié)果顯示，BMs表面附著的核酸和蛋白質(zhì)已經(jīng)被清洗干凈，且BMs仍由磷脂膜包被，表明BMs的成功制備與純化。BMs表征結(jié)果表明BMs的形態(tài)為近球形，大小約為30 nm，主要成分為Fe3O4，表面有氨基、酰胺鍵和羰基等基團(tuán)的存在，是典型的單磁疇顆粒。
　　細(xì)胞毒性結(jié)果顯示，BMs和MNPs以胞吞的形式進(jìn)入細(xì)胞，在胞內(nèi)BMs的分散性比MNPs好且不會(huì)影響細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞生長(zhǎng)

5、、細(xì)胞生存率和細(xì)胞膜的完整性，而MNPs則會(huì)造成細(xì)胞自溶、細(xì)胞生存率下降以及細(xì)胞膜完整性被破壞等結(jié)果?；蚨拘越Y(jié)果顯示， BMs引起的細(xì)胞DNA損傷和胞內(nèi)ROS增加量明顯小于 MNPs，且兩種材料刺激細(xì)胞24h后 MNPs引起的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死都比BMs明顯；在BMs和MNPs刺激后，ARPE-19細(xì)胞會(huì)停滯在G1期，研究其凋亡機(jī)理后發(fā)現(xiàn) BMs能夠促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)抑制細(xì)胞凋亡的蛋白 Bcl-2表達(dá)量增加， MNPs則會(huì)使促進(jìn)細(xì)胞凋亡的蛋白

6、Bax表達(dá)量增加，這說(shuō)明在BMs刺激下，細(xì)胞出現(xiàn)凋亡后能自我修復(fù)，從而對(duì)凋亡產(chǎn)生抗性，而在MNPs刺激下，細(xì)胞產(chǎn)生的凋亡無(wú)法修復(fù)進(jìn)而走向晚期凋亡。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
　　本研究中制備和純化的BMs屬于鐵源磁性納米級(jí)顆粒，具有生物膜包被和良好的分散性且表面有氨基等基團(tuán)。體外評(píng)價(jià)BMs對(duì)ARPE-19細(xì)胞的生物相容性的結(jié)果表明，相比較于MNPs，BMs對(duì)ARPE-19細(xì)胞有極低的細(xì)胞毒性和較低的基因毒性，即BMs有良好的生物相容性