光动力治癌的物理机制研究：线粒体膜表面电位下降与凋亡

论文摘要

作为治疗癌症的一种新的方法,光动力治疗已经在世界范围内得到了临床应用。其最大的优点就是对肿瘤的选择性消灭,而对正常组织却基本上不损伤。由于现在临床上应用的光敏剂血卟啉(HpD)存在诸多的缺点,因此开发实用的光敏剂势在必行。金属酞菁配合物用于光敏剂的研究引起化学家和药物学家的广泛兴趣,被认为是有望成为新一代临床使用的抗癌光敏剂。本文用三种金属酞菁配合物ZnPcS(C56H32N8S4Zn)、AlPcS(C56H32AlClN8S4) 、AlPc(C56H32AlClN8O4) (以下简称Pc1、 Pc2和Pc3) 为光敏剂,研究光动力作用对线粒体膜表面电位的影响。结果显示,光动力作用后,线粒体膜表面电位明显降低, Pc1对癌细胞线粒体膜电位及表面电荷数面密度的影响最大,而Pc2的影响又大于Pc3,结合光动力作用对癌细胞的杀伤效果:Pc1>Pc2>Pc3,提出光动力作用的物理学机制,即光动力治疗可能通过引起线粒体膜表面电荷数面密度,促使表面电位变化,进而诱导细胞凋亡。金属酞菁配合物对线粒体膜表面电位的影响提供了一个衡量药物疗效的判据,预言Pc1的效果比Pc2,Pc3要好。三种金属酞菁的吸收光谱表明吸收峰位置不同,但变化不大:中心离子对吸收峰位置影响不显著。学术界普遍认为光动力作用是通过光敏剂三重态进行的。从荧光谱中看到Pc2,Pc3中存在次荧光峰,即存在低激发态到基态的辐射跃迁。说明从单线态跃迁到三线激发态的有效非辐射跃迁而言,Pc1具有比Pc2,Pc3更大的几率,可预言这有利于PDT疗效,光动力作用后癌细胞荧光光谱的变化也证明了这一点。基于细胞膜流动性的重要作用,还研究了对细胞膜流动性的影响。光动力作用应该能显著降低细胞膜的流动性,即细胞膜也可能是光动力作用的重要靶点。最后,对光敏剂治癌的药效进行了评价。结果表明,在受试验的三种金属酞菁配合物中,Pc1效果最好。

论文目录

• 目录
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 引言
• §1 光动力作用原理
• §2 光动力作用研究进展
• §3 本论文的研究意义和主要内容
• 参考文献
• 第二章 光动力作用对癌细胞存活率的影响
• 引言
• §1 实验原理
• §2 试剂和仪器
• §3 细胞株和培养条件
• §4 金属酞菁浓度对细胞存活率的影响
• 本章小结
• 第三章 三种金属酞菁光敏剂的光谱及癌细胞光谱
• 引言
• §1 三种金属酞菁光敏剂的吸收光谱
• §1. 1 试剂和仪器
• §1. 2 结果与讨论
• §2 三种金属酞菁光敏剂荧光光谱
• §2. 1 试剂和仪器
• §2. 2 结果与讨论
• §3 相同浓度三种金属酞菁对癌细胞荧光光谱的影响
• §3. 1 试剂和仪器
• §3. 2 细胞株和培养条件
• §3. 3 样品的制备
• §3. 4 结果与讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 光动力作用对线粒体膜表面电位的影响
• 引言
• §1 实验原理
• §2 材料试剂和仪器
• §3 实验
• §3. 1 细胞株和培养条件
• §3. 2 样品的制备
• §3. 3 荧光检测
• §4 结果
• §5 讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第五章 光动力作用对癌细胞膜流动性的影响
• 引言
• §1 实验原理
• §2 试剂和仪器
• §3 细胞膜荧光偏振度实验
• §3. 1 细胞株和培养条件
• §3. 2 样品的制备
• §3. 3 荧光偏振度检测
• §4 结果
• §5 讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第六章 总结与展望
• 附录
• 致谢