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研究目的通过传统的途径给予抗癌药物,不仅化疗指数低,病人顺从性差,而且为了达到最佳的治疗效果,往往给药剂量偏大,使得药物毒副作用增大,在杀伤肿瘤细胞的同时,正常细胞也受到不同程度的损伤。本研究的目的拟采用复合磁性纳米靶向治疗,将抗癌药物和磁性隐形纳米脂质体相结合,通过体外定向磁场的磁性导向机制,将包裹药物的磁性隐形纳米脂质体定向聚集于肿瘤部位,增加肿瘤靶区组织里的药物浓度,达到提高疗效,延长药物作用时间,降低药物毒副反应的目的,并为临床肿瘤化疗提供一种新的方法和途径。研究方法在本系列实验中,我们首先采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁流体,观察其理化性质,并按不同剂量分别用腹腔注射法、口服法和静脉注射法对小白鼠进行给药,研究小白鼠的急性毒性反应和主要脏器的病理学改变。在此基础上以正交设计进行方法的优化和筛选,采用逆相蒸发法研制出磁性吉西他滨隐形纳米脂质体(MGSL),同时考察MGSL的理化性质如粒径、粒度分布、包封率、载药量、稳定性和体外磁响应性等各项因素。探讨MGSL体外抑瘤作用。通过观察MGSL诱导的乳腺癌MCF-7细胞凋亡过程中的细胞形态学改变、MTT法获得MGSL作用乳腺癌细胞生长抑制率、流式细胞仪分析MGSL引起的细胞凋亡率和细胞周期分布等。研究MGSL诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制。应用半定量逆转录聚合酶链反应(RT- PCR)测定乳腺癌MCF-7细胞中bcl-2,survivin和p53的mRNA表达水平的改变;Western blot方法分析MGSL治疗后上述基因的蛋白表达情况。考察无磁场状态下MGSL在兔体内代谢动力学特点;其次对昆明小鼠身体一端即脑组织表面施加磁场,通过对脑组织药物含量的分析,确定了MGSL在体内的磁响应性;最后在有磁场和无磁场的不同情况下,通过对小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾等组织的药物含量分析,考察其在小鼠体内的分布差异,比较磁性靶向作用和单纯给药在组织分布的差异。以裸鼠作为实验对象,制成裸鼠乳腺癌皮下移植瘤模型,通过对该模型尾静脉注射MGSL,移植瘤表面定时给予三维立体梯度磁场作用,观察MGSL靶向治疗裸鼠乳腺癌的效果。实验结果经化学共沉淀法制备的Fe3O4磁流体为黑褐色胶体混悬液,平均粒径为19.920nm。小鼠对医用纳米级Fe3O4磁流体的腹腔注射LD50>1624.5mg/kg,ED0为339.60mg/kg;口服LD50>2166.00mg/kg,ED0为339.60mg/kg;静脉注射LD50>451.25mg/kg,ED0为169.80mg/kg。主要脏器未见明显的病理改变。经正交设计、采用逆相蒸发法研制出MGSL的平均粒径为206.6nm,分散系数为0.204,粒度分布窄,大小均匀;其载药量为(10.4±0.7)%,包封率为(81.7±5.1)%;体外磁响应性好。在体外,MTT实验结果显示MGSL在体外对人乳腺癌细胞有明显的的杀伤作用,其抑制乳腺癌细胞呈剂量-时间依赖性;乳腺癌细胞细胞周期分布结果显示MGSL是主要作用于S期的细胞周期药物;另外流式细胞术也证实了MGSL还有促乳腺癌细胞凋亡的作用,其诱导凋亡率达到51.62%。半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot结果显示经过MGSL处理后,肿瘤细胞中bcl-2、survivin和p53的表达下调。证明MGSL能够通过影响bcl-2、survivin和p53的表达下调诱导细胞凋亡。单次给予MGSL,其体内药物代谢动力学符合二室模型,其分布半衰期、消除半衰期、药-时曲线下面积、表观分布容积和消除率较单纯的吉西他滨有着显著性差异,表现出较好的体内缓释效应;实验证实MGSL在体内也有较好的磁响应性,应用外加磁场,吉西他滨可以有效聚集到靶部位,显著提高病灶部位吉西他滨的浓度,降低心脏、肾脏等器官的药物浓度。制成裸鼠乳腺癌模型,并在尾静脉注入MGSL,体外立体梯度磁场定位于移植瘤,可以显著抑制肿瘤组织的生长,较其它组别肿瘤抑制率明显提高。实验结论:本实验研究结果提示,优化制备的MGSL有可能作为新型的化疗药物在肿瘤化疗方面发挥积极的作用,除了提高所携带的吉西他滨的稳定性、减低其毒副反应、延长其作用时间、减少其给药量及给药频率以外,还能在定向于肿瘤部位的外磁场作用下有效提高肿瘤组织内化疗药物浓度,显著抑制肿瘤组织的生长,发挥抗肿瘤效应。本研究中所获得的实验结果和数据也为MGSL作为化疗药物进一步应用于临床肿瘤治疗奠定了基础。通过这一新的剂型,化疗药物磁性靶向治疗有可能成为肿瘤综合治疗的新方法之一。