铁凋亡递送体系的构建与初步评价文献综述

 2022-12-17 18:54:09

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 目的

制备共递送铁离子和BSO的脂质体,通过EPR效应被动靶向于肿瘤部位,通过BSO抑制谷胱甘肽谷氧化物酶活性导致肿瘤细胞内脂质过氧化物的堆积,最终实现通过铁离子依赖的铁凋亡杀伤肿瘤的目的。

  1. 文献综述

死亡不仅是所有细胞的最终命运,而且它与细胞分裂、增殖一样,在整个机体的生长、发育中具有不可替代的作用。目前认为,除了坏死外,细胞死亡形式分为程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD),包括凋亡 (apoptosis) 和自噬(autophagy),及非程序性细胞死亡(non-programmed cell death,NPCD),包括副凋亡(paraptosis)、细胞有丝分裂灾难(mitotic catastrophe)和胀亡(oncosis)等。铁凋亡是近年才发现的一种新的程序性细胞坏死形式,在形态学、生物化学和遗传学等方面与凋亡、坏死和自噬有较大差别。凋亡典型的特征包括细胞皱缩、核浓缩、染色质边集、DNA 降解、膜起泡、核和胞浆断裂成凋亡小体,后被邻近的细胞吞噬和降解。坏死的形态学特征是细胞和细胞器肿胀、膜破裂、核染色体溶解而不是固缩,线粒体受损,随后细胞溶解。坏死的发生不需要能量,在能量存在时诱发凋亡的刺激会因为细胞内 ATP 水平的严重下降、能量缺乏而导致坏死的发生。自噬典型的特征为细胞内出现大量泡状结构,即双层膜结构的自吞噬泡,吞噬泡内为胞质及细胞器。高尔基器、核糖体、内质网等均先于核的改变而被降解,但细胞骨架成分却大部分保存。铁是人体内含量最高的微量元素,广泛存在于各个组织和器官中。铁凋亡主要由铁依赖的氧化损伤所引起,这一死亡过程的标志为细胞质和脂质活性氧增多、线粒体变小以及线粒体膜密度较大。这种坏死受到细胞内信号通路的严密调节,这些信号通路包括铁稳态的调节通路、RAS通路及胱氨酸转运通路。铁凋亡的两个必要条件是:大量的铁离子和过量的脂质过氧化物。研究发现谷胱甘肽过氧化物酶失活是促进脂质过氧化物生成的主要途径之一。丁硫氨酸亚砜胺BSO是一个很有前途的肿瘤化疗的增敏剂。降低GSH水平明显高于敏感细胞,而降低GSH含量不仅可逆转其耐药性,且使化疗药物的IC50降低,降低GSH水平是增加化疗药物的敏感性、提高疗效的一种有效方法。目前国内外正广泛研究的BSO,是以耗竭GSH为基础的化疗辅助疗法。

脂质体的基本成分磷脂的性质是决定脂质体物理稳定性、与药物的相互作用及在体内转运的主要因素。磷脂由一个头部和两个尾部组成。头部是磷酸与水溶性分子,如胆碱等酯化而成,再与甘油的一个羟基酯化;尾部是两条脂肪酸链与甘油剩下的两个羟基酯化。调节磷脂的头部水溶性基团可以使磷脂不带电或带负电荷,例如:当基团为胆碱时磷脂为中性,当基团为丝氨酸时磷脂带负电荷;调节脂肪酸链的长

度和不饱和度,可以调节脂质双层膜的相转变温度,增加脂肪酸链的长度和饱和度都可以提高;若将基团换成亲水性的高分子,如聚乙二醇等,可以增强磷脂亲水端的亲水性。因此,通过使用不同类型的磷脂,或者加入一些辅助脂材,可以使脂质体具有所需的膜流动性和表面电荷。进一步修饰磷脂可以使脂质体具有长循环或主动寻靶的性能。

本项目通过靶向于肿瘤的脂质体递送谷胱甘肽GSH清除剂(丁硫氨酸亚砜胺BSO),抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性,造成脂质过氧化物的堆积;同时递送大量铁离子,进而发生铁离子依赖的铁凋亡,实现治疗肿瘤的目的。

  1. 研究方法和内容

⑴制备共递送铁离子和BSO的脂质体:通过查找文献,收集资料,确定制备方法和条件;以粒径和载药量为考察指标,筛选出单因素,再通过正交试验确定最优处方。

⑵脂质体的表征:

①通过激光粒度仪测定纳米粒的粒径、分散情况及电势。

②通过TEM观察纳米粒子的形貌。

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