超声联合4-HPR微泡治疗对瘢痕疙瘩的作用及NF-κB信号通路的影响

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目的:制备载N-(4-羟基苯基)维生素甲酰胺(N-(4-hydroxyphenyl) retinamide,4-HPR)脂质微泡,探讨4-HPR微泡联合超声对瘢痕疙瘩的疗效,并阐明NF-κB信号通路在其中的作用。方法:采用薄膜-超声分散法制备4-HPR脂质体,并采用单因素考察和正交试验对4-HPR脂质体制备条件及处方加以优化;在4-HPR脂质体的基础上采用超声空化法制备4-HPR微泡。通过动态光散射法、透射电镜法和高效液相色谱法对其外观形态、粒径分布、Zeta电位、包封率、载药量、物理稳定性等进行考察。通过细胞增殖抑制试验对药物浓度进行筛选,并分别评价4-HPR溶液、4-HPR脂质体、4-HPR微泡、4-HPR微泡联合超声对人瘢痕疙瘩成纤维细胞(Human Keloid Fibroblasts, HKFs)增殖的抑制作用。采用AnnexinV-FITC/PI双染法和DAPI荧光染色法观察4-HPR溶液及4-HPR微泡联合超声诱导HKFs的凋亡情况。为进一步研究超声介导的4-HPR微泡治疗瘢痕疙瘩的疗效,本实验还应用RT-PCR和Western Blotting检测4-HPR对HKFs中Ⅰ型胶原表达的影响。本研究还观察了NF-kB信号通路相关分子在瘢痕疙瘩组织中的异常表达,并探讨其在4-HPR治疗瘢痕疙瘩的作用机制。进行人瘢痕疙瘩成纤维细胞接种、瘤块移植裸鼠皮下,建立瘢痕疙瘩裸鼠皮下移植瘤模型,对模型的瘤体生长情况、成瘤率、组织病理、免疫组化等特点进行分析。结果:优化实验确定制备条件为:三氯甲烷2 mL,旋蒸30 min,水浴温度50℃,转速120rpm/min,5%葡萄糖溶液8 mL,旋转水化溶胀时间20 min,探头超声时间10 min,过0.22μm滤膜次数6次;4-HPR脂质体工艺优化为:EPC用量28mg、Chol用量2.5mg、 mPEG-DSPE2000用量3.0 mg、4-HPR用量3.0 mg;制备的4-HPR微泡在透射电镜下显示为大小均匀、外观圆整的球形或类球形结构;马尔文粒径仪检测显示4-HPR微泡的平均粒径为7 nm. Zeta电位为-45.5±1.1 0 mV,包封率为96.48±1.05%,载药量为8.01±0.33%,具有一定的温度及超声敏感性,为其超声辐照下体内释药提供了理论支撑。MTT实验确定4-HPR脂质体对HKFs的增殖抑制作用表现出浓度及时间依赖性,在半数抑制浓度时,相比于4-HPR微泡、4-HPR脂质体、4-HPR溶液能更有效地抑制HKFs的增殖,组间比较有统计学差异(P<0.05),而4-HPR微泡联合超声辐照相比于4-HPR溶液及4-HPR脂质体则表现出更强地抑制HKFs生长增殖的作用,各组间比较差异均有显著统计学差异(P<0.01);细胞凋亡实验显示,与4-HPR溶液相比,4-HPR微泡联合超声能更有效地诱导HKFs的凋亡(P<0.01)。实验结果表明4-HPR对Ⅰ型胶原α1的表达具有抑制作用,4-HPR微泡联合超声组中Ⅰ型胶原α1 mRNA和蛋白的表达水平均明显降低。我们观察到超声联合4-HPR微泡抑制了NF-κ.B信号通路相关分子在HKFs中的异常表达。在动物模型实验过程中所有裸鼠一般状态均良好,体重无明显差异,未见明显不良反应发生。裸鼠皮下瘤接种量为1.0×106/100 μL、3.0×106/100μL时,出瘤时间长达90天和60天。至出瘤后4周,裸鼠生命状态已开始逐渐下降,瘤体增长缓慢。在接种量为5.0×106/100/μL和7.0×106/100μL时,平均出瘤时间分别为50天和40天,瘤体增长速度大致相同,未发现失控性生长和瘤体坏死,为较合适的接种浓度,有利于用在瘢痕疙瘩动物模型。结论:制备出的4-HPR脂质体,稳定性良好,极大地提高了4-HPR药物的水溶性,为4-HPR药物的研究奠定了良好的基础;制备的4-HPR微泡联合超声在体内外实验中显示出较好地抑制HKFs增殖及诱导其凋亡的作用。超声联合4-HPR微泡对HKFs中胶原类型比例失调有改善作用,减少Ⅰ型胶原蛋白的产生与积累。超声联合4-HPR微泡可能通过调控NF-κB信号通路来发挥作用。成功的建立瘢痕疙瘩成纤维细胞接种模型和瘤块移植模型,为后续研究超声联合4-HRP微泡对体内瘢痕疙瘩的作用提供依据。4-HPR微泡联合超声是一种有效提高药物疗效的方法,有望成为治疗瘢痕疙瘩的一种新途径,值得进一步深入研究。
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