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SURVIVIN基因是近年来发现的凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,IAP)家族中的一个新成员,具有抑制细胞凋亡和维持细胞有丝分裂的双重功能,在正常的终末分化组织中几乎不表达。在生理状态下,SURVIVIN仅表达于成人分泌期子宫内膜、胎盘、睾丸、胸腺及胚胎中,但在病理状态下,SURVIVIN广泛表达于人类各种恶性肿瘤组织中。SURVIVIN表达增高可抑制肿瘤细胞凋亡而促进其增殖,而且其表达与病程进展明显相关,最大表达值在G2/M期。基因治疗中,SURVIVIN-siRNA可以通过RNA干扰导致SURVIVIN基因沉默。本课题中合成了一种新化合物S-β-咔啉-3-酰基-RGDV,为双亲性化合物,具有抗肿瘤的作用,可替代磷脂与胆固醇共同形成脂质体的外膜。通过鱼精蛋白修饰脂质体和小牛胸腺DNA压缩siRNA,将SURVIVIN-siRNA后载入至脂质体中,得到一种新型siRNA递送系统:LPD(liposome-polycation-DNA,脂质体-多聚阳离子-DNA复合物),对其进行了以下研究:1.本课题合成了新化合物S-β-咔啉-3-酰基-RGDV(以下简称CRV),通过测定化合物核磁、质谱、紫外光谱、红外光谱、HPLC确定其性质及结构。2.用薄膜分散法制备以CRV为主要膜材的脂质体,通过鱼精蛋白修饰脂质体和小牛胸腺DNA压缩siRNA,将SURVIVIN-siRNA后载入至脂质体中,得到一种新的siRNA递送系统:LPD(liposome-polycation-DNA,脂质体-多聚阳离子-DNA复合物)。共聚焦显微镜考察载siRNA的成功;DSC考察载siRNA的成功;体外释放研究解释其释药行为;透射电镜和扫描电镜下观察到该递送系统的外观呈类球形;激光粒度仪测定其粒径在100-200 nm之间,Zeta电位在0 mV左右。3.体外细胞毒试验,选取人类宫颈癌HeLa细胞株,3-(4,5)-dimethylthiahiazo(-z-y1)-3,5–diphenytetrazoliumromide(MTT)法分别测定不同比例CRV制备的空白脂质体载不同浓度的SURVIVIN基因的细胞毒作用,并与市售转染试剂进行比较。发现SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes具有较好转染效率。4.蛋白水平的基因沉默效率研究,选取人类宫颈癌HeLa细胞株,进行ELISA测定细胞内SURVIVIN蛋白的含量,结果表明SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes与市售转染试剂相比,基因沉默效率无明显差异。5.mRNA水平的基因沉默效率研究,选取人类宫颈癌HeLa细胞株,通过RT-PCR测定细胞内产生的mRNA的含量,结果表明,SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes与市售转染试剂相比,基因沉默效率无明显差异。6.体内抗肿瘤活性评价,以S180荷肉瘤小鼠为模型,尾静脉注射给药,连续给药五天,评价SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes的体内抗肿瘤活性,结果表明SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes有明显的抗肿瘤活性。7.急性毒性实验,以正常小鼠为模型,腹腔注射给药剂量100倍的CRV原料药,观察七天。结果表明,CRV具有肝脾毒性。血液生化指标的测定结果也同样证明了CRV具有肝脏毒性。8.细胞凋亡实验,选取宫颈癌HeLa细胞株,采用Annexin V-FITC/PI双染法定量SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes作用于HeLa细胞后对细胞凋亡率的影响,并与裸SURVIVIN-siRNA为对比。结果表明,100%CRV liposomes可以有效携带SURVIVIN-siRNA进入细胞,诱导细胞凋亡,而裸SURVIVIN-siRNA基因则不能被细胞摄取。9.细胞周期实验,选取人类宫颈癌HeLa细胞株,采用流式细胞仪测定了SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes作用于HeLa细胞后,细胞周期各个时相的分布,分析DNA百分含量,并与裸SURVIVIN-siRNA对比,研究SURVIVIN-siRNA/100%CRV liposomes阻断细胞周期和抑制肿瘤细胞增长的机制。结果表明,100%CRV liposomes可以有效携带SURVIVIN-siRNA进入细胞,可以抑制HeLa细胞进入S期进行DNA合成,并且伴有G2/M期阻滞的作用,而裸SURVIVIN-siRNA则不能被细胞摄取。结论:本课题成功制备了一个新的siRNA递送系统,其自身具有抗肿瘤作用,体外实验表明其可运载SURVINVIN-siRNA并成功递送进入细胞,实现基因沉默效应;体内实验表明其具有明显的抗肿瘤活性;体外凋亡实验和周期实验表明其抗肿瘤的机理是抑制肿瘤细胞进入S期进行DNA合成,并且伴有G2/M期阻滞的作用,凋亡的高峰期在给药干预后24-48 h。