载药DNA纳米花对小鼠肺癌细胞的抑癌作用研究

作者：廖洪建; 曹宇超; 杜永洪^*

来源：上海交通大学学报 (医学版), 2022, 42(11): 1542-1549.

• DNA纳米花
• 肺癌
• 肿瘤抑制
• 缺氧

目的·制备包载辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）和阿霉素（doxorubicin,DOX）的DNA纳米花（DNA nanoflowers,DF），探究其对小鼠Lewis肺癌（Lewis lung carcinoma,LLC）细胞的抑癌作用。方法·通过滚环扩增反应（rolling circle amplification,RCA）合成包载HRP的DF，即HRP-DF，并负载DOX制备DOX/HRP-DF。扫描电子显微镜和激光粒度仪检测其物理特性。利用酸性缓冲溶液检验DOX/HRP-DF的体外药物释放能力。通过CCK-8实验检测DOX/HRP-DF和游离DOX处理不同时间对人支气管上皮细胞16HBE的细胞毒性，评价DOX/HRP-DF的安全性。在缺氧环境下，利用氧敏感探针检测DOX/HRP-DF在LLC细胞中的氧气产生能力；通过CCK-8实验检测不同剂量的游离DOX、DOX-DF和DOX/HRP-DF对LLC细胞增殖能力的影响。设置不同剂量DOX/HRP-DF处理的实验组和PBS处理的对照组，通过划痕实验和Transwell小室实验检测DOX/HRP-DF对LLC细胞迁移和侵袭能力的影响。结果·成功制备DOX/HRP-DF，扫描电子显微镜下其呈花瓣状结构，大小均一，粒径为（415.90±9.32） nm，电位为（-17.43±1.20） mV;DOX的负载率为（38.19±0.39）%，且具有良好的pH敏感释药特性。DOX/HRP-DF能显著降低DOX对人类正常细胞的毒性作用。激光共聚焦显微镜观察显示DOX/HRP-DF能有效缓解LLC细胞的缺氧状况。CCK-8实验结果显示，与游离DOX组和DOX-DF组相比，DOX/HRP-DF组的LLC细胞增殖率显著降低，且呈剂量依赖性减少（均P<0.05）。细胞划痕实验结果显示，DOX/HRP-DF组的划痕愈合率与对照组相比呈剂量依赖性降低（均P<0.05）;Transwell小室实验结果显示，DOX/HRP-DF组穿过Matrigel基质胶的LLC细胞数量与对照组相比呈剂量依赖性减少（均P<0.05）。结论·成功制备的DOX/HRP-DF能安全有效传递药物，并缓解肿瘤微环境中乏氧情况，对LLC细胞的增殖、迁移和侵袭能力有显著抑制作用，有望为肺癌治疗提供新思路。

• 单位
  重庆医科大学; 生物医学工程学院