低强度超声结合血卟啉杀伤和诱导艾氏腹水瘤细胞凋亡的研究
【摘要】：据WHO预测,恶性肿瘤将成为21世纪危害人类健康的头号杀手,但就目前肿瘤的治疗而言,特别是中晚期肿瘤,任何一种常规治疗(手术切除、化学疗法、放射疗法等)均不能单独成为一种根治肿瘤的手段,综合治疗已逐渐成为治疗肿瘤的主要方法。1989年,日本学者在光动力学疗法的基础上提出了一种新的抗肿瘤理论,即声动力学疗法(Sonodynamic Therapy,SDT)。该理论主要是利用超声能穿透深层组织并聚焦于特定的部位,激活富集在组织和细胞内的光敏剂产生协同效应这一特点,达到抗癌效果,从而弥补了光动力学疗法等的局限性。因此,SDT是具有重要理论研究意义和临床应用价值的抗肿瘤新思路,在肿瘤治疗的方法探索方面倍受关注。
SDT提出以来已得到迅速的发展,目前国内外学者主要以离体培养的人肿瘤细胞和动物移植肿瘤为研究对象,就不同的超声参数结合不同的光敏剂对肿瘤细胞和肿瘤的杀伤效应及机制做了探讨,并提出了各种理论。迄今为止,SDT仍处于实验阶段,距临床实践尚有一定的距离。为了更多积累声动力学疗法在理论研究方面的资料,从而进一步推动该疗法的发展,使其早日应用于临床实践,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结果,依托国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子学机制的研究”的支持,采用频率为1.43MHz、能量为1W/cm~2的低强度聚焦超声结合3.5ug/ml血卟啉浓度等实验参数,通过显微和超微结构等层次对超声结合血卟啉杀伤腹水型艾氏腹水瘤细胞(EAT)的动态变化过程进行了观察分析,同时利用AV-PI荧光双染、TUNEL法及免疫细胞组织化学等方法对超声结合血卟啉诱导EAT细胞凋亡以及与凋亡相关蛋白的变化进行了研究,最后通过加入自由基清除剂对超声结合血卟啉作用效应的影响和检测细胞中MDA的含量探讨了SDT的作用机理。得出的结论如下:
1、通过不同的时间段取材进行形态学观察分析,发现血卟啉可明显增强低强度超声对EAT细胞的杀伤程度,并且可对EAT细胞造成继发性损伤,其作用的敏感位点主要是细胞的膜性结构,其中线粒体是最易受损的膜性细胞器。
2、用形态学、AV-PI荧光双染和TUNEL法的研究均证实1.43MHz、1W/cm~2的聚焦超声可通过诱导EAT细胞凋亡而致其死亡。表明超声结合血卟啉在损伤细胞而使其死亡的同时还存在诱导肿瘤细胞凋亡致其死亡的作用模式。
【关键词】：声动力学疗法 血卟啉 细胞凋亡 低强度超声 艾氏腹水瘤 【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R73-36
【目录】：
- 前言9-10
- 1 超声激活血卟啉抗肿瘤效应的研究状况10-20
- 1.1 声动力学疗法的提出10-11
- 1.2 光敏剂及其特性11-12
- 1.2.1 血卟啉及其衍生物的生化特征11-12
- 1.2.2 其它药物作为声敏剂12
- 1.3 超声及超声作用的物理机制12-13
- 1.4 声动力学疗法的研究状况13-16
- 1.5 肿瘤细胞声敏位点损伤的研究进展16-17
- 1.5.1 线粒体和内质网16
- 1.5.2 细胞膜16-17
- 1.5.3 细胞核及DNA17
- 1.5.4 骨架及微管微丝17
- 1.6 声动力学疗法的机制17-20
- 1.6.1 超声空化效应17-18
- 1.6.2 单线态氧机制18-19
- 1.6.3 自由基理论19
- 1.6.4 诱导细胞凋亡19-20
- 2 声动力学疗法与细胞凋亡20-24
- 2.1 细胞凋亡与肿瘤的发生和发展20
- 2.2 细胞凋亡与肿瘤的治疗20
- 2.3 细胞凋亡的调节20-23
- 2.3.1 caspase家族(半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶)20-21
- 2.3.2 bcl-2家族21-22
- 2.3.3 p5322-23
- 2.4 声动力学疗法诱导肿瘤细胞凋亡23
- 2.5 细胞凋亡与氧化应激23-24
- 2.5.1 活性氧对细胞损伤的途径24
- 2.5.2 氧自由基诱导细胞凋亡24
- 3 本论文的立论依据及目的意义24-25
- 4 超声结合血卟啉对艾氏腹水瘤细胞(EAT)杀伤效应的研究25-45
- 4.1 超声强度及血卟啉浓度参数的筛选25-27
- 4.2 超声结合血卟啉对EAT细胞杀伤效应的形态学研究27-31
- 4.2.1 普通光学显微镜观察超声处理后细胞结构的变化27-28
- 4.2.2 扫描电镜观察处理后细胞表面超微结构的变化28-30
- 4.2.3 透射电镜观察处理后细胞超微结构的变化30-31
- 4.3 超声结合血卟啉诱导EAT细胞凋亡的研究31-40
- 4.3.1 Annexin V-FITC／PI荧光双染31-33
- 4.3.2 TUNEL法检测细胞凋亡33-34
- 4.3.3 讨论34
- 4.3.4 超声激活血卟啉对EAT细胞中Caspase-3、Bcl-2、Bax和p53蛋白表达的免疫组化研究34-40
- 4.4 超声结合血卟啉杀伤EAT细胞机制的研究40-45
- 4.4.1 自由基清除剂对超声结合血卟啉杀伤EAT细胞的作用40-41
- 4.4.2 超声结合血卟啉对EAT细胞脂质过氧化的影响41-45
- 总结45-46
- 致谢46-47
- 参考文献47-57
- 图版及图版说明57-64
- 硕士期间研究成果64-65
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