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目的:本课题采用反义基因技术用MR显像诊断肿瘤。拟以c-erbB2癌基因的核糖核酸mRNA作为靶目标,用超顺磁性氧化铁(superparamagnetic Iron Oxide, SPIO)标记c-erbB2癌基因反义寡核苷酸(antisense oligodeoxynucleotides,ASODN)并利用ASODN与靶基因互补结合的特点,构建分子探针,建立一种特异性相结合的,高灵敏度、高选择性和高靶向性的肿瘤基因MR显像新方法。方法:1.SPIO的制备与检测:采用共沉淀一步法制备外包葡聚糖的Fe3O4纳米颗粒;X射线粉末衍射法、透射电镜、原子力显微镜测定样品的主要成分、粒径;振动样品磁强计及1.5 T超导型MR仪测定样品的饱和磁化强度、剩磁、弛豫率等。2.SPIO标记的c-erbB2癌基因反义探针制备及检测:人工合成针对c-erbB2 mRNA 5’端转录起始位的反义寡脱氧核苷酸片段,采用化学交联法将SPIO标记于寡脱氧核苷酸片段上;原子力显微镜观察表征,高效液相凝胶色谱法检测联接率和生物活性;聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测稳定性;1.5 T超导型MR仪及振动样品磁强计测定磁学参数。3.反义探针转染后对SK-Br-3肿瘤细胞株生物学特性的影响以及对转染细胞进行MR成像:原子吸收光谱法测定细胞中铁含量,光学显微镜及透射电子显微镜观察细胞内铁分布;MTT法及台盼蓝排除实验测定对细胞活力的影响;RT-PCR半定量分析对c-erbB2基因mRNA表达的影响;Western blot测定对c-erbB2蛋白表达的影响;采用美国GE公司1.5T MR成像仪行横断位扫描,扫描参数:GRE序列,TR/TE 225/5.3ms,翻转角30°,视野16.0mm,层厚1.8cm,矩阵256×128。结果:1.共沉淀一步法制备SPIO样品,其主要成分为四氧化三铁晶体。透射电镜及AFM显示SPIO样品核心部分即铁粒子外形主要为球形,分布均匀,粒径小于5 nm,包被葡聚糖的SPIO呈立方体形,颗粒均匀,整个粒径在20~35 nm之间。SPIO样品的T 2弛豫率为0.155×106mo l-1·sec-1,饱和磁化强度为694.2162emu/g Fe,比饱和磁化强度683.9568emu/g,比剩余磁化强度为30.4648emu/g,剩磁为21.46374Gs,磁化曲线显示样品具有超顺磁性,与文献记载的国外产品磁学性能十分相近。2.化学交联法制备成功c-erbB2癌基因反义探针。AFM能观察到其呈立方体形,粒径在25~40 nm之间;高效液相凝胶色谱法检测探针联接率为99%;聚丙烯酰胺凝胶电泳法显示反义探针的稳定性良好。3.采用1.5T磁共振仪测定反义探针的T2弛豫率为0.156×106mol-1·sec-1,振动样品磁强计测定出磁化强度为69.4238emu/g Fe,比饱和磁化强度68.4134emu/g,比剩余磁化强度为30.3541emu/g,剩磁为19.7345Gs。4..MTT法及台盼蓝排除实验显示反义探针转染后对SK-Br-3肿瘤细胞株的增值活力无明显影响;RT-PCR法检测c-erbB2基因mRNA及Western blot法检测细胞c-erbB2蛋白表达,发现反义探针对SK-Br3细胞的mRNA与蛋白表达存在抑制作用。5.对转染细胞的形态学(光学及电子显微镜)观察,显示SK-Br3细胞内存在较多铁颗粒,而对照组几乎没有。6.MR扫描显示转染后的SK-Br3细胞信号明显降低。结论:1.本研究中制备的SPIO,具有粒径小,分散性好,磁学参数理想等特点,具备作为MR成像对比剂的特点。2.采用化学交联法,连接SPIO与ASODN制成的反义探针,具有联接率高、粒径小,超顺磁性,半衰期长,血浆蛋白结合率适中等特点。3.用该探针转染SK-Br-3肿瘤细胞株,对细胞活力无明显影响,具有较强的特异性,能有效进入细胞内,并明显降低MR扫描下的信号强度。