超声激活血卟啉杀伤和诱导H22腹水瘤细胞凋亡的研究

论文摘要

恶性肿瘤是一种直接威胁人类生命安全的疾病,每年有成千上万的人遭遇此类疾病的折磨,对肿瘤的防治,尤其是恶性肿瘤,是当前国内外研究的重要课题。目前治疗肿瘤的方法主要有:放疗、化疗及手术切除等。这些方法各有利弊,其中放疗、化疗对人体有较多副作用。1978年,美国学者Doughtery等首先提出光动力学疗法,和传统肿瘤治疗方法相比,是一种无创伤、无副作用的治疗肿瘤的新思路。但由于光的穿透能力差,该法主要应用于人体表面浅层肿瘤的治疗,对深部、中晚期肿瘤治疗有一定局限性。超声波是一种频率在20kHz以上的机械波,对生物组织有较强的穿透能力,并且传播具有一定的方向性,尤其是聚焦超声能无创伤地将声能聚焦于深部组织,且能激活一些药物产生抗肿瘤效应。1989年日本学者Umemura et al首次提出可以利用超声激活血卟啉,并初步证明超声不仅能激活血卟啉,且具有一定的抗癌疗效。声动力疗法（Sonodynamic therapy,SDT）即利用超声激活富集且能长时间潴留于肿瘤细胞内的血卟啉杀伤癌细胞的方法。目前声动力学疗法治疗肿瘤成为一种很有潜力和应用前景的新方法。本论文在综合国内外研究进展的基础上,结合本实验室前期研究成果,依托国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉抗肿瘤细胞的分子生物学机制”和“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制的研究”的支持,采用频率为1.43 MHz的聚焦超声结合声敏剂血卟啉对小鼠H22腹水瘤细胞的杀伤作用机制进行研究,目前取得的实验结果如下:1.采用频率为1.43MHz、强度2W/cm2的聚焦超声结合100gg/ml血卟啉,声照60s后,立即取材,检测超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞的杀伤作用。发现单纯血卟啉对H22腹水瘤细胞几乎没有杀伤作用,单纯超声对细胞的杀伤率为17.3%,而超声结合血卟啉对细胞的杀伤率高达46.4%,可见超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞有明显的协同杀伤效应。2.扫描电镜观察发现单纯超声对H22腹水瘤细胞表面结构有一定影响,同等强度超声结合血卟啉对肿瘤细胞的损伤更大,超声组较超声结合血卟啉组的继发损伤效应要弱;透射电镜观察发现单纯超声及超声结合血卟啉对肿瘤细胞线粒体,核膜,及胞质密度均有不同程度的损伤,且随着处理后取材时间的延迟这种损伤效应逐渐加剧。并且在超声结合血卟啉组处理后3h取材发现,核膜破裂,核物质凝集及部分凝集核物质流失。同时,亦可观察到部分细胞具有凋亡形态的特征。3.通过对处理后H22腹水瘤细胞形态和细胞化学方面的检测,证实1.43 MHz,2W/cm2的聚焦超声可通过诱导H22腹水瘤细胞凋亡而致其死亡,并且凋亡相关蛋白Caspase-3,Caspase-8,细胞色素C蛋白的表达发生极其显著的变化,提示在超声诱导H22腹水瘤细胞死亡的过程中可能同时存在着死亡受体和线粒体两种凋亡途径。4.酶标仪检测处理后立即取材的H22腹水瘤细胞内活性氧的生成情况,实验结果显示超声结合血卟啉处理后细胞悬液中活性氧含量明显升高,与其它三组相比均表现出极显著性差异。5.TBA显色法检测声化学处理对H22腹水瘤细胞脂质过氧化的影响,酶化学分析方法检测处理后肿瘤细胞内几种主要抗氧化物酶类的活性变化。发现联合处理组细胞内的MDA含量显著升高,SOD、GSH-Px、CAT活力均表现为不同程度的下降,与其它三组相比均表现出极显著性差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 声动力疗法的提出与研究现状
• 1.1 声动力学疗法
• 1.2 超声（波）及其作用的物理机制
• 1.3 声敏剂的种类
• 1.3.1 血卟啉及卟啉类衍生物
• 1.3.2 非甾体类抗炎药
• 1.3.3 抗生素
• 1.3.4 其他
• 1.4 影响声动力学疗法抗肿瘤效果的因素
• 1.4.1 声敏剂剂量的影响
• 1.4.2 超声波强度的影响
• 1.4.3 温度的影响
• 1.4.4 其他的影响因素
• 1.5 声动力疗法抗肿瘤研究现状
• 1.6 声动力疗法抗肿瘤途径
• 1.6.1 细胞损伤
• 1.6.2 细胞凋亡
• 1.7 声动力学疗法的机制
• 第2章 论文的立论依据、内容及目的意义
• 第3章 超声结合血卟啉对离体H22腹水瘤细胞的杀伤作用的研究
• 3.1 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞存活率的影响
• 3.2 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞杀伤的形态学观察
• 3.2.1 扫描电子显微镜观察处理后细胞表面超微结构的变化
• 3.2.2 透射电子显微镜观察处理后细胞超微结构的变化
• 第4章 超声结合血卟啉诱导H22腹水瘤细胞凋亡的研究
• 4.1 超声结合血卟啉诱导H22腹水瘤细胞凋亡的形态学研究-HO染色
• 4.2 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞中caspase-3,caspase-8,细胞色素c蛋白表达的影响
• 第5章 超声结合血卟啉杀伤H22腹水瘤细胞机制的研究
• 5.1 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞中活性氧含量的研究
• 5.2 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞脂质过氧化的影响
• 5.3 超声结合血卟啉对H22腹水瘤细胞主要抗氧化酶活性的影响
• 总结
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 致谢
• 攻读硕士学位期间研究成果