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临床医学
多功能四面体框架核酸透血脑屏障靶向杀伤胶质细胞瘤
目的:靶向DNA纳米材料被认为是最有前途的抗胶质瘤药物的载体之一。我们成功构建了一个适配体GMT8及Gint4.T修饰的四面体框架核酸系统Gint4.T-TFNA-GMT8(GTG),它能够自主穿透血脑屏障,靶向杀伤神经胶质瘤。为了进一步增强GTG对胶质细胞瘤的杀伤作用,采用GTG负载紫杉醇(PTX),制备靶向杀伤肿瘤的纳米复合物(GTG/PTX complex, GPC)。材料与方法:在单链S2和S3序列的5’端分别修饰适配体Gint.4T和GMT8,将四条单链等摩尔比混合,经一定的程序合成GTG;将GTG与PTX进行室温孵育24小时形成复合物GPC。采用PAGE、 DLS、 TEM、 fluorescence spectrophotometry等方法鉴定TFNA、GTG及GPC;流式细胞术及共聚焦显微镜检测TFNA-CY5、GTG-CY5入胞效率;CCK8法检测不同材料对肿瘤细胞U87MG的杀伤效果;流式细胞术和透射电镜检测不同材料处理后细胞的凋亡情况;实时细胞分析和划痕实验检测材料对细胞的迁移和侵袭的抑制作用;qPCR、WB、免疫荧光检测凋亡相关基因和蛋白的表达。结果:本实验成功合成TFNA、GTG以及GPC。TFNA、GTG可自主进入U87MG和b End.3细胞,并且GTG进入两种细胞的量比TFNA更多。GTG可以穿透体外血脑屏障模型进入U87MG细胞,对脑部胶质细胞瘤的治疗具有重要意义。CCK8结果可知,TFNA-Gint4.T和TFNA-GMT8对U87MG有一定的抑制作用,GTG的抑制效果更强;与GTG和PTX两个材料相比,复合物GPC的抑制效果最佳。随后,实时细胞分析和划痕实验检测发现GTG、PTX、GPC三种材料可以抑制U87MG细胞的迁移和侵袭,并且GPC的效果强于其他两者;进一步采用流式细胞术、透射电镜、免疫荧光等检测以上三种材料对U87MG细胞的杀伤效果,结果发现三种材料均可以抑制U87MG细胞增殖,促进细胞凋亡,并且GPC的效果最强;qPCR、WB、免疫荧光检测凋亡信号通路相关基因和蛋白的表达,三种材料均可以促进caspase3和Bax的表达,抑制BCL2的表达。由此可知,三种材料主要是通过激活了凋亡信号通路抑制肿瘤细胞U87MG增殖,促进细胞凋亡。结论:本实验成功构建了一种新的多功能四面体框架核酸纳米系统,用于靶向杀伤神经胶质瘤。纳米复合药物GPC可以在体外穿过血脑屏障模型,靶向胶质瘤U87MG细胞,并启动凋亡信号通路,促使细胞核破裂瓦解从而杀伤肿瘤细胞。GPC可以抑制U87MG细胞增殖、迁移和侵袭,进一步激活凋亡信号通路caspase 3/Bax/BCL2促进肿瘤细胞凋亡。
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2020年中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会第十次全国口腔生物医学学术年会暨第六次全国口腔杰青优青论坛论文汇编
2020年

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