郝 蘭 HAO Lan
趙雅靜 ZHAO Yajing
王志剛 WANG Zhigang
冉海濤 RAN Haitao
宋衛(wèi)香 SONG Weixiang
超聲聯(lián)合載量子點(diǎn)微泡光動(dòng)力學(xué)抑制細(xì)胞增殖的體外研究
In Vitro Study of Cell Proliferation Inhibition Using Ultrasound
Combined with Photodynamic Therapy with Microbubbles Containing Quantum Dots
郝 蘭 HAO Lan
趙雅靜 ZHAO Yajing
王志剛 WANG Zhigang
冉海濤 RAN Haitao
宋衛(wèi)香 SONG Weixiang
目的以自制載量子點(diǎn)(QDs)乳酸/羥基乙酸共聚物(PLGA)微泡(MBQDs/PLGA)為光敏劑,超聲(US)聯(lián)合光動(dòng)力療法(PDT)處理人卵巢癌SKOV3細(xì)胞,研究細(xì)胞凋亡機(jī)制。材料與方法以雙乳化法制備MBQDs/PLGA,采用MTT法比較QDs與MBQDs/PLGA的細(xì)胞毒活性,確定處理?xiàng)l件。在選擇條件下處理SKOV3,行HE染色觀(guān)察細(xì)胞受損情況,以流式細(xì)胞儀雙染檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況。結(jié)果以PDT能量密度為180.0 J/cm2、US聲強(qiáng)為0.5 W/cm2(1.0 MHz, 10 s)處理細(xì)胞,US-PDTMBQDs/PLGA和PDT-MBQDs/PLGA兩組顯微鏡下可見(jiàn)細(xì)胞變形,細(xì)胞間失去彼此連接;透射電鏡下可見(jiàn)致密的染色質(zhì)沿核膜下聚集,有凋亡小體形成;最大細(xì)胞凋亡率為(22.17±0.38)%。結(jié)論 MBQDs/PLGA介導(dǎo)的PDT對(duì)SKOV3細(xì)胞具有增殖抑制作用,且低功率超聲輻照因聲孔效應(yīng)能協(xié)同增效MBQDs/PLGA的PDT作用。
卵巢腫瘤;腫瘤細(xì)胞,培養(yǎng)的;超聲療法;量子點(diǎn);微氣泡;光化學(xué)療法;細(xì)胞增殖;細(xì)胞凋亡;體外研究
量子點(diǎn)(quantum dots, QDs)具有獨(dú)特的光學(xué)性能,它作為腫瘤診療一體化探針近年在生物學(xué)領(lǐng)域得到廣泛研究[1]。量子點(diǎn)既是熒光探針,也是一種光敏劑[2],但其生物毒性[3]阻礙了其在臨床上的應(yīng)用,生物可降解材料對(duì)其進(jìn)行包埋可以改善其生物毒性,并提高生物相容性。光動(dòng)力療法(PDT)是一種新的腫瘤治療方法,它利用光敏劑在人體內(nèi)選擇性聚集腫瘤細(xì)胞的特性,經(jīng)適合波長(zhǎng)的光源照射后產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng),從而對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生殺傷作用[4]。目前認(rèn)為PDT主要是通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)殺傷腫瘤細(xì)胞的目的[5]。本實(shí)驗(yàn)旨在用生物可降解材料包埋量子點(diǎn)來(lái)改善其生物毒性,以量子點(diǎn)為光敏劑對(duì)人卵巢癌細(xì)胞株SKOV3進(jìn)行體外光動(dòng)力學(xué)損傷,探討低功率超聲[6]聯(lián)合載量子點(diǎn)微泡光動(dòng)力學(xué)抑制腫瘤細(xì)胞增殖的機(jī)制。
1.1 材料 乳酸/羥基乙酸共聚物(PLGA,聚合比例為50∶50);量子點(diǎn)(CdTe-MPA, 5 mg/ml,武漢大學(xué));四甲基偶氮唑藍(lán)MTT(Sigma);人卵巢癌細(xì)胞株SKOV3(重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)部研究所);膜聯(lián)蛋白Ⅴ(AnnexinⅤ)-PE/7-氨基放線(xiàn)菌素D(7AAD)凋亡檢測(cè)試劑盒(天津三劍生物技術(shù)有限公司)。LED冷光光動(dòng)力治療儀(實(shí)驗(yàn)室改裝HR-8,光斑面積10 cm×10 cm,功率100 mW/cm2);透射電鏡(Hitachi 7500,日本);流式細(xì)胞儀(BD FACS Vantage SE,美國(guó))?;蜣D(zhuǎn)染儀(工作頻率1 MHz,輸出功率0.1~3.5 W,探頭面積1.0 cm×1.0 cm,重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所)。
1.2 方法
1.2.1 載量子點(diǎn)高分子微泡的制備 稱(chēng)量100 mg PLGA,在燒杯中將其充分溶解于2 ml二氯甲烷溶劑中(作連續(xù)相),然后加入200 μl巰基丙酸修飾的水溶性量子點(diǎn)(CdTe-MPA, 5 mg/ml, PBS水溶液)(作分散相),聲振儀聲振動(dòng)30 s成淡綠色乳液(W1/O微球)。將乳液(分散相)倒入10 ml 4%聚乙烯醇水溶液中(連續(xù)相),在均質(zhì)機(jī)中以10 000 r/min均質(zhì)分散5 min(W1/ O/W2微球)。然后在分散乳液中加入20 ml 2%異丙醇水溶液,于室溫下磁力攪拌2~3 h,使微球表面固化,離心后得到淡綠色沉淀。沉淀物每次加入5 ml雙蒸水以3000 r/min,多次離心洗滌,每次5min,至離心清液檢測(cè)無(wú)綠熒光后,收集得到白色微球。冷凍干燥48 h后充入全氟丙烷氣體,即得MBQDs/PLGA微泡凍干粉約100 mg,放入4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 QDs和MBQDs/PLGA的細(xì)胞毒性比較 用含10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基,放置于37℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)SKOV3細(xì)胞,細(xì)胞長(zhǎng)滿(mǎn)培養(yǎng)瓶后,加入0.25%胰酶,37℃消化,加培養(yǎng)液吹打,傳代。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)進(jìn)行MTT實(shí)驗(yàn)。
SKOV3細(xì)胞懸液按每孔100 μl移入96孔培養(yǎng)板中,分為3組,每組6個(gè)復(fù)孔,實(shí)驗(yàn)組分別加入100 μl QDs(5×10-3mg/ml)、MBQDs/PLGA復(fù)溶乳液(8×1010個(gè)/ml, PBS),對(duì)照組加入PBS(pH=6),繼續(xù)培養(yǎng)24 h,棄去上清液后,立即加入MTT(5 mg/ml)20 μl/孔,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄去培養(yǎng)基,每孔加二甲基亞砜200 μl振蕩孵育10 min,選擇490 nm波長(zhǎng),在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上測(cè)定各孔光密度值OD490,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。細(xì)胞毒性(抑制率)=(對(duì)照組OD490-實(shí)驗(yàn)組OD490/對(duì)照組OD490)×100%。
1.2.3 光動(dòng)力學(xué)療法 取5個(gè)96孔板,每孔加入100 μl培養(yǎng)24 h的SKOV3細(xì)胞,密度5×105個(gè)/ml,待細(xì)胞貼壁單層鋪滿(mǎn)孔底后,按8×104個(gè)/ml、8×108個(gè)/ml、8×109個(gè)/ml、8×1010個(gè)/ml梯度加入MBQDs/PLGA乳液200 μl/孔作為實(shí)驗(yàn)組;加入200 μl PBS(不含微泡)作為對(duì)照組;每組設(shè)8個(gè)復(fù)孔。細(xì)胞加入光敏劑微泡后避光培養(yǎng)8~12 h。棄去培養(yǎng)液后,每孔再加入RPMI 1640培養(yǎng)液100 μl,進(jìn)行暗室光照處理,5個(gè)96孔板照射光能量密度分別設(shè)定為0(對(duì)照組)及6.0、42.0、 90.0、180.0 J/cm2(實(shí)驗(yàn)組),相應(yīng)的照射時(shí)間為0、1.0、7.0、15.0、30.0 min。繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄去上清液后,立即加入MTT(5 mg/ml)20 μl/孔,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄去培養(yǎng)基,每孔加二甲基亞砜200 μl振蕩孵育10 min,選擇490 nm波長(zhǎng),在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上測(cè)定各孔光密度值OD490,測(cè)定細(xì)胞存活率,確定PDT處理?xiàng)l件。細(xì)胞存活率=(實(shí)驗(yàn)組OD490/對(duì)照組OD490)×100%。
1.2.4 低功率超聲輻照聯(lián)合光動(dòng)力學(xué)療法 根據(jù)文獻(xiàn)[6,7]及本課題組研究經(jīng)驗(yàn),選擇聲強(qiáng)為0.5 W/cm2,10 s進(jìn)行超聲輻照。取24孔板,每孔加入200 μl培養(yǎng)24 h的SKOV3細(xì)胞(密度103~104個(gè)/ml),分為6組:對(duì)照組、US(聲輻照)、MB組(微泡)、US-MB組(聲輻照微泡)、PDT-MB組(光照微泡)及US-PDT-MB組(聲輻照后光照微泡),每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔,細(xì)胞貼壁后,MB組、US-MB組、PDT-MB組及US-PDT-MB組各孔加入8×109個(gè)/ml MBQDs/PLGA乳液300 μl,避光培養(yǎng)8~12 h。棄去培養(yǎng)液后,每孔再加入RPMI 1640培養(yǎng)液200 μl,進(jìn)實(shí)驗(yàn)室暗室處理,首先行超聲輻照(0.5 W/cm2, 10 s)US組、US-MB組和US-PDT-MB組:培養(yǎng)板底面涂抹耦合劑,探頭經(jīng)下方進(jìn)行輻照。然后行光照射(藍(lán)光,410 nm,100 mW/cm2, 30 min)PDT-MB組和US-PDT-MB組進(jìn)行以下處理:培養(yǎng)板去蓋直接照射,不需照射的組別用雙層錫紙保護(hù)。處理后的24孔板各組轉(zhuǎn)移到96孔板,每組設(shè)5個(gè)復(fù)孔,置孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)8 h,棄去上清液后,立即加入MTT(5 mg/ml)20 μl/孔,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄去培養(yǎng)基,每孔加入二甲基亞砜200 μl振蕩孵育10 min,選擇490 nm波長(zhǎng),在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上測(cè)定各孔光密度值OD490。測(cè)定細(xì)胞存活率。
1.2.5 透射電鏡觀(guān)察細(xì)胞形態(tài)變化 根據(jù)1.2.3及1.2.4實(shí)驗(yàn)確定的條件(微泡濃度8×109個(gè)/ml;聲輻照0.5 W/cm2,10 s;光照100 mW/cm2, 30 min),同法處理5組細(xì)胞(24孔板,設(shè)3個(gè)復(fù)孔)。處理后各組細(xì)胞孵育12 h,吸棄原培養(yǎng)液,PBS洗1次,消化收集懸浮細(xì)胞至15 ml離心管中,加入PBS,800 r/min離心5 min,吸棄上清液,加入PBS 1 ml重新懸浮細(xì)胞后轉(zhuǎn)移至1.5 ml EP管中,800 r/min離心5 min,吸棄上清液,沿管壁加入1 ml 4%戊二醛覆蓋細(xì)胞,置入4℃冰箱固定1~2 h后進(jìn)行透射電鏡觀(guān)察。
1.2.6 流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡 同1.2.5操作,處理后的5組細(xì)胞孵育12 h后收集上清液;胰酶充分消化并收集細(xì)胞,1000 r/min離心10 min,棄去上清液,PBS洗滌細(xì)胞2次后,加入收集的上清液,收集細(xì)胞,然后加入冰雙染試劑結(jié)合緩沖液100 μl沖洗細(xì)胞,離心除去結(jié)合緩沖液。用結(jié)合緩沖液懸浮細(xì)胞均勻后加入5 μl AnnexinⅤ-PE,室溫孵育10 min后加入5 μl 7AAD染液,混勻后避光室溫反應(yīng)5 min,PBS洗滌1次后加入200 μl結(jié)合緩沖液,用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況。AnnexinⅤ-PE(+)/7AAD(-)為凋亡細(xì)胞;AnnexinⅤ-PE(+)/7AAD(+)為壞死細(xì)胞,AnnexinⅤ-PE(-)/7AAD(-)為存活細(xì)胞。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件,細(xì)胞抑制率、存活率和凋亡率多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD 法,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 MBQDs/PLGA表征 自制MBQDs/PLGA凍干粉在PBS中復(fù)溶性好,形態(tài)圓整、粒徑大小均勻,MBQDs/PLGA微泡與QDs光學(xué)活性基本一致,發(fā)射波長(zhǎng)為550 nm(圖1)。
圖1 A.倒置熒光顯微鏡下MBQDs/PLGA形態(tài)圓整、粒徑大小均勻;B. QDs(箭)和MBQDs/PLGA(箭頭)熒光發(fā)射光譜
2.2 MBQDs/PLGA細(xì)胞毒性檢測(cè) 在同樣條件下,量子點(diǎn)包裹在微泡內(nèi)明顯改善了量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=21.644, P<0.05)。PDT實(shí)驗(yàn)均以MBQDs/PLGA微泡為光敏劑進(jìn)行。見(jiàn)表1。
表1 QDs和MBQDs/PLGA的SKOV3細(xì)胞毒性比較(n=6)
2.3 光動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的確定 圖2提示:①本實(shí)驗(yàn)條件下細(xì)胞存活率與光能量密度和光敏劑微泡濃度均有一定的量效關(guān)系,②單純LED冷光光照對(duì)細(xì)胞無(wú)損傷而能激活細(xì)胞增殖能力;延長(zhǎng)輻照時(shí)間,細(xì)胞存活率輕度提高;③MBQDs/PLGA存在時(shí),隨著光照時(shí)間延長(zhǎng),細(xì)胞存活率均呈減小趨勢(shì),且光照15 min和30 min組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=17.331, P<0.05);隨著微泡濃度增加,各組細(xì)胞存活率呈減小趨勢(shì),不同濃度各組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=76.166、218.268, P<0.05),但8×109個(gè)/ml和8×1010個(gè)/ml組間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.932, P>0.05);而8×108個(gè)/ml和8×109個(gè)/ml組間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.120, P<0.05)。因此,選擇光敏劑微泡濃度為8×109個(gè)/ml、光輻照時(shí)間30 min(180.0 J/cm2)為后續(xù)實(shí)驗(yàn)條件。
圖2 光照時(shí)間和光敏劑微泡濃度對(duì)SKOV3細(xì)胞存活率的影響
2.4 超聲聯(lián)合光動(dòng)力學(xué)療法 由表2可見(jiàn):①單純US對(duì)細(xì)胞存活率影響不顯著;②US促進(jìn)了光敏劑微泡與細(xì)胞的毒性作用,MBQDs/PLGA與US-MBQDs/PLGA兩組對(duì)細(xì)胞存活率的影響差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.850, P<0.05);③US明顯的增強(qiáng)了PDT對(duì)細(xì)胞的增殖抑制作用,USPDT-MBQDs/PLGA組較PDT-MBQDs/PLGA組細(xì)胞存活率顯著減小,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.191, P<0.05)。
2.5 細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化 透射電鏡下可見(jiàn),處理后的PDT-MBQDs/PLGA組和US-PDT-MBQDs/PLGA組細(xì)胞表面微絨毛減少或消失,細(xì)胞基質(zhì)電子密度加深,核仁消失,胞質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞器可見(jiàn),數(shù)量減少,胞質(zhì)濃縮,核內(nèi)染色質(zhì)密集,并裂解成小塊,邊集于核膜下。凋亡晚期細(xì)胞崩解為碎塊,有結(jié)構(gòu)不清的膜狀物包裹,細(xì)胞器密集壓縮,形成凋亡小體。對(duì)照組和微泡組MBQDs/PLGA在放大7000倍時(shí)包膜完整,核畸形,單核或著多核,富含染色質(zhì),電子密度均勻,細(xì)胞呈惡性腫瘤細(xì)胞特征,無(wú)凋亡小體形成。見(jiàn)圖3。
圖3 低功率超聲聯(lián)合光敏劑微泡光動(dòng)力學(xué)療法對(duì)SKOV3細(xì)胞形態(tài)的影響。A.對(duì)照組透射電鏡下見(jiàn)細(xì)胞表面微絨毛清晰,包膜完整,單核,細(xì)胞相連(×7000);B. MBQDs/PLGA組透射電鏡下微絨毛可見(jiàn),包膜完整,多核,細(xì)胞基質(zhì)電子密度均勻(×7000);C. USMBQDs/PLGA組透射電鏡下見(jiàn)微絨毛減少,核畸形,細(xì)胞基質(zhì)電子密度加深(×7000);D. PDT-MBQDs/PLGA組透射電鏡下見(jiàn)絨毛消失,線(xiàn)粒體腫脹,細(xì)胞基質(zhì)電子密度加深,核固縮凝聚(×10 000);E. US-PDT-MBQDs/PLGA組透射電鏡下見(jiàn)無(wú)絨毛,核內(nèi)染色質(zhì)凝聚于邊界,細(xì)胞器呈片狀脫落,凋亡小體形成(×12 000)
2.6 流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率 流式細(xì)胞術(shù)雙參數(shù)散點(diǎn)圖(圖4)顯示,US-PDT-MBQDs/PLGA組細(xì)胞凋亡率為(22.17±0.38)%。PDT-MBQDs/PLGA組細(xì)胞凋亡率為(9.24±0.13)%,對(duì)照組凋亡率僅為(0.57±0.01)%,而MBQDs/PLGA組凋亡率為(4.33±0.21)%,US-MBQDs/PLGA組 凋亡率為(4.50±0.20)%,MBQDs/PLGA組 與US-MBQDs/PLGA組細(xì)胞凋亡率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.620, P>0.05)。
圖4 流式細(xì)胞儀檢測(cè)低功率超聲聯(lián)合光敏劑微泡光動(dòng)力學(xué)療法對(duì)SKOV3細(xì)胞凋亡率的影響。A.對(duì)照組;B. MBQDs/PLGA組;C. USMBQDs/PLGA組;D. PDT-MBQDs/PLGA組;E. US-PDT-MBQDs/PLGA組
本研究結(jié)果顯示,載量子點(diǎn)微泡光動(dòng)力療法是通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)殺傷腫瘤細(xì)胞的作用,與Carron等[2]的研究結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)用光照能量密度180.0 J/cm2處理細(xì)胞,光照條件遠(yuǎn)高于量子點(diǎn)納米微粒為光敏劑的報(bào)道[8],但實(shí)驗(yàn)中并未觀(guān)察到凋亡到死亡過(guò)程,提示光敏劑微泡濃度偏低(有效光敏劑量不足),不能令PDT達(dá)到最大化。量子點(diǎn)裝載于微泡核內(nèi),改善了其細(xì)胞毒性,但也阻礙了量子點(diǎn)對(duì)光的吸收,進(jìn)一步影響了活性氧的產(chǎn)生及釋放。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PDT處理MBQDs/PLGA后檢測(cè)到活性氧的實(shí)驗(yàn)不能重復(fù),也說(shuō)明目前的實(shí)驗(yàn)條件未能使MBQDs/PLGA光動(dòng)力學(xué)治療達(dá)到最大化。低功率超聲輻照明顯增強(qiáng)了載量子點(diǎn)微泡的PDT作用,其可能機(jī)制為:①超聲輻照引起的聲孔效應(yīng)改善了細(xì)胞膜的通透性,增強(qiáng)了細(xì)胞對(duì)外界納米粒子的胞吞作用;②超聲輻照載量子點(diǎn)微泡,提高了量子點(diǎn)光敏劑的釋放率,有利于光敏劑充分吸收光子能量,產(chǎn)生足量的活性氧作用于細(xì)胞而增強(qiáng)細(xì)胞的損傷程度;③超聲輻照微泡[9]以其破碎產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)與PDT作用協(xié)同損傷細(xì)胞。Wyld等[10]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于某種固定的光敏劑,細(xì)胞死亡的方式從凋亡到壞死是與PDT劑量相關(guān)的。需進(jìn)一步深入研究以提高量子點(diǎn)在微泡中的攜載量,優(yōu)化更佳的光照時(shí)間,而用低功率聚焦超聲[11]靶向輻照載光敏劑微泡來(lái)提高量子點(diǎn)在腫瘤靶細(xì)胞中的釋放,從而使超聲聯(lián)合PDT協(xié)同效應(yīng)達(dá)到最大化是下一步的研究思路。
包埋量子點(diǎn)微泡造影劑為熒光和超聲雙功能成像劑[12],量子點(diǎn)裝載于微泡核內(nèi)可以作為光敏劑。量子點(diǎn)因其優(yōu)良的光學(xué)活性和PDT作用,在腫瘤分子水平成像與靶向治療研究中受到廣泛關(guān)注,而微泡作為成像造影劑和藥物載體也受到廣泛關(guān)注。超聲聯(lián)合載光敏劑微泡光動(dòng)力學(xué)協(xié)同抑制腫瘤細(xì)胞增殖研究為推進(jìn)光敏劑在臨床前的研究和應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。
[1] Klarreich E. Biologists join the dots. Nature, 2001, 413(6855): 450-452.
[2] Carron G, Stuchinskaya T, Edwards DR, et al. Insights into the mechanism of quantum dot-sensitized singlet oxygen production for photodynamic therapy. J Phys Chem C, 2012, 116(16): 9334-9342.
[3] Chen N, He Y, Su Y, et al. The cytotoxicity of cadmium-based quantum dots. Biomaterials, 2012, 33(5): 1238-1244.
[4] 丁新民, 徐勤枝, 顧瑛, 等. 光動(dòng)力學(xué)治療腫瘤的簡(jiǎn)史和現(xiàn)狀. 中國(guó)腫瘤, 2003, 12(3): 151-155.
[5] Agarwal ML, Clay ME, Harvey EJ, et al. Photodynamic therapy induces rapid cell death by apoptosis in L5178Y mouse lymphoma cells. Cancer Res, 1991, 51(21): 5993-5996.
[6] Maruvada SK, Hynynen K. Optical monitoring of ultrasoundinduced bioeffects in glass catfish. Ultrasound Med Biol, 2004, 30(1): 67-74.
[7] 邱媛媛, 張春兵, 屠娟, 等. 微氣泡激發(fā)的聲微流對(duì)細(xì)胞聲孔效應(yīng)的影響. 聲學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 37(1): 91-96.
[8] 金佳美, 陳明. 超聲靶向微泡破碎在分子生物學(xué)中的應(yīng)用.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2012, 20(11): 874-877.
[9] 賀宇路, 黃康強(qiáng), 姜飛, 等. 基于CdTe和CdSe量子點(diǎn)體外PDT滅活白血病HL60細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究. 生物醫(yī)學(xué), 2012, 2(1): 1-5.
[10] Wyld L, Reed MW, Brown NJ. Differential cell death response to photodynamic therapy is dependent on dose and cell type. Br J Cancer, 2001, 84(10): 1384-1386.
[11] 董桂芳, 冉海濤, 王志剛, 等. 低強(qiáng)度聚焦超聲靶向爆破微泡. 中國(guó)介入影像與治療學(xué), 2013, 10(3): 171-174.
[12] 郝蘭, 冉海濤, 王星, 等. 載量子點(diǎn)高分子光-聲雙模式成像劑制備及顯像實(shí)驗(yàn). 中華超聲影像學(xué)雜志, 2013, 22(2): 170-174.
(責(zé)任編輯 張春輝)
PurposeTo explore the apoptosis mechanism of human ovarian cancer cells SKOV3 processed with ultrasound (US) combined with photodynamic therapy (PDT), with self-contained lactic acid/glycolic acid (PLGA) microbubbles (MBQDs/PLGA) containing quantum dots (QDs) as a photosensitizer.Materials andMethodsMBQDs/PLGAwas prepared with double emulsion method, and MTT was used to compare the cytotoxic activity difference between QDs and MBQDs/PLGA, to determine the proper treatment condition. SKOV3 cells were treated under selective conditions, cell damage manifestation was observed with HE staining, and double staining flow cytometry was used to detect cell apoptosis.ResultsWhen cells were treated with PDT with energy density of 180.0 J/cm2and US with sound intensity of 0.5 W/cm2(1.0 MHz, 10 s), cell deformation could be observed under a microscope in both US-PDT-MBQDs/PLGAgroup and PDT-MBQDs/PLGAgroup, and cell connections were absent between cells; transmission electron microscope showed dense chromatin gathered along the nuclear membrane, with the formation of apoptotic bodies also be displayed. Maximum apoptosis rate was (22.17±0.38)%ConclusionMBQDs/PLGA-mediated PDT contains proliferation inhibition effect for SKOV3 cells, which can be synergied with low-power ultrasonic irradiation due to sonoporation effect.
Ovarian neoplasms; Tumor cells, cultured; Ultrasonic therapy; Quantum dots; Microbubbles; Photochemotherapy; Cell proliferation; Apoptosis; In vitro
重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所 重慶400010
王志剛
Institute of Ultrasonic Imaging, Chongqing Medical University, Chongqing 400010, China
Address Correspondence to: WANG Zhigang
E-mail: wzg62942443@163.com
R-33;R445.1
2013-01-05
修回日期:2013-09-26
中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志
2013年 第21卷 第10期:729-732,736
Chinese Journal of Medical Imaging
2013 Volume 21(10): 729-732, 736
10.3969/j.issn.1005-5185.2013.10.003