胶质瘤磁热疗体外疗效及热疗机制研究
作者单位：中国医科大学
学位级别：硕士
导师姓名：包义君
授予年度：2023年
学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学]
摘 要：目的:胶质瘤是人类中枢神经系统最常见的原发性的恶性的肿瘤,死亡率高,且预后较差。近年来,磁性纳米粒子在肿瘤领域的应用越来越广泛,而氧化铁磁性纳米颗粒由于制造简单成为了一种很有前途的诊断治疗药物,并在肿瘤的热疗中得到广泛的应用。磁热疗技术是将磁性纳米材料导入肿瘤部位,通过磁场诱导磁性纳米材料产生热效应,进而杀灭肿瘤细胞。本研究旨在:1、探索在胶质瘤体外热疗模型当中不同环境温度及其作用时间对神经胶质瘤细胞生存的影响。2、探索不同浓度、不同大小、携带不同基团的磁性氧化铁纳米粒子对神经胶质瘤细胞生存的影响。3、探讨针对胶质瘤细胞的磁热疗效果。4、探讨胶质瘤热疗的相关机制。5、提供有意义的实验数据,为胶质瘤的磁靶向化疗和热疗提供有价值的基础实验证据,为将来磁热疗治疗胶质瘤的实验研究及临床应用提供指导。研究方法:1、研究使用43℃、44℃、45℃三种不同的温度梯度并采取不同的加热方式建立胶质瘤体外热疗模型,采取细胞梯度稀释后显微镜下直接计数,对比加热前后存活细胞数量判断生存情况,使用台盼蓝染色剂染色作为细胞存活与死亡的标准,计数细胞存活率。2、磁性氧化铁纳米粒子的毒性验证中,将不同大小、不同基团的氧化铁磁性纳米粒子与胶质瘤细胞共培养,采用MTT实验对比1μg/ml、5μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、40μg/ml五种浓度梯度磁性纳米粒子浓度下胶质瘤细胞的生存情况。通过570nm光下各孔的吸光度值确定细胞存活情况,取5次实验OD值的平均值,使用IBM SPSS软件进行统计分析处理。3、采用CCK-8实验探究胶质瘤磁热疗的疗效,并以此评估胶质瘤细胞的增殖抑制程度。通过450nm光下各孔的吸光度值确定细胞活力。取5次实验OD值的平均值进行统计分析处理。4、采用Western blot试验探索胶质瘤细胞热疗的相关机制,使用Image J进行条带的灰度值分析。结果:1、热疗的体外模型中,高温可以引起胶质瘤细胞的死亡。2、胶质瘤细胞的生存率随着加热时间的延长与环境温度的升高而逐渐下降,温度超过44℃时胶质瘤存活率低于50%,热疗时间1小时相比于30分钟具有更好的疗效。3、直径小于100nm的氧化铁磁性纳米粒子浓度与胶质瘤细胞存活率和细胞活力显著负相关,而直径100nm的氧化铁磁性纳米粒子浓度与胶质瘤细胞存活率和细胞活力无显著差异。4、45℃持续1小时的磁热疗可以导致胶质瘤细胞活力下降,磁性纳米粒子和恒定磁场是磁热疗的必要条件,磁热疗的抗胶质瘤体外疗效显著高于常规热疗。5、热疗引起的胶质瘤细胞死亡与p53-Bax-Bcl-2介导的细胞凋亡有关,表现为在热疗细胞中p53蛋白和Bax蛋白表达量增加,Bcl-2蛋白表达量降低。结论:1、在体外的胶质瘤热疗模型当中,胶质瘤存活率具有时间和温度依赖性,环境温度越高,热疗时间越长,胶质瘤存活率越低。2、100nm无论携带何种基团的磁性纳米粒子是磁热疗的理想研究对象。3、体外实验结果表明磁热疗是一种有效的抗胶质瘤治疗方式,疗效优于常规热疗。4、热疗导致的胶质瘤细胞死亡与p53-BaxBcl-2介导的细胞凋亡有关。
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