近年来随着我国人口老龄化、生产工业化带来环境污染、城市化进程加快带来生活习惯的改变等因素,人们的肿瘤患病率和死亡率明显提高。肿瘤的预防、治疗,以及相关的药物研发,得到越来越多的科研团队的重视。阿霉素(Doxorubicin,简称为Dox)是一种广谱、有效的抗癌药物,但对心脏、肝脏、骨髓等有较强的毒副作用。为此,科学家们提出了很多解决办法,利用药物载体是较有潜力的策略之一。多种细胞表面存在着细胞表面囊泡(Cell-bound membrane vesicles,简称为CBMVs)。本课题组前期对细胞表面囊泡进行了较多的研究,例如对囊泡的鉴定、特性表征、运动规律等,并已对该种囊泡的分离和纯化做了初步探索。在此基础上,我们推测,细胞表面囊泡也许可作为一种潜在的抗肿瘤药物的载体系统,来解决阿霉素的毒副作用等问题。为了验证这个推测,本课题使用去污剂处理和蔗糖梯度高速离心法从体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)表面分离、纯化了细胞表面囊泡,通过声波降解法装载阿霉素,得到阿霉素-细胞表面囊泡(简称阿霉素-囊泡;其包封率和载药量分别为44.77%±2.71%和2.36%±0.05%)。使用共聚焦显微镜对阿霉素-囊泡进行了双荧光成像(阿霉素的自发荧光与标记在囊泡上的Dio荧光),荧光的共定位确证了阿霉素的成功装载。使用动态光散射技术和透射电镜对阿霉素-囊泡纳米颗粒的尺寸和zeta电位进行了检测,发现空载的囊泡和阿霉素-囊泡的粒径分别为336.87±5.08 nm和395.87± 15.78 nm。体外药物释放实验和小鼠体内药物堆积实验的结果均显示阿霉素-囊泡具有药物缓释效果。体外细胞实验显示阿霉素-囊泡能够被正常细胞(HUVECs)和肿瘤细胞(小鼠结肠癌CT26.WT)识别和吞噬、对HUVEC细胞和多种肿瘤细胞(小鼠结肠癌细胞CT26.WT、肝癌细胞HEPA1-6、肺癌细胞LLC Lewis和人肝癌细胞SMMC-772 1)具有杀伤作用;结肠癌小鼠模型动物实验显示,阿霉素-囊泡能抑制小鼠体内肿瘤的生长(肿瘤体积和重量显著下降),抑制肿瘤组织中细胞的分裂、促进肿瘤细胞的凋亡(肿瘤组织切片的免疫组化染色:H&E染色、PH3染色、TUNEL检测),达到与游离的阿霉素类似的药效,表明阿霉素-囊泡具有显著的抗肿瘤药效;另一方面,动物实验还显示,与游离的阿霉素相比,阿霉素-囊泡产生的心、肝和骨髓等的毒副作用较微弱(血液指标和组织切片H&E染色),说明阿霉素-囊泡能显著降低阿霉素的毒副作用。上述的体外、体内实验结果表明,分离、纯化的细胞表面囊泡能够成功装载抗肿瘤药物阿霉素,载药后的细胞表面囊泡(阿霉素-囊泡)具有药物缓释能力,在维持抗肿瘤药物(阿霉素)疗效的同时还能显著降低其毒副作用,验证了本课题最初的推测。此外,我们还推测,细胞表面囊泡很可能是一种广谱的药物载体系统,可作为其他药物的载体来治疗相应疾病(肿瘤或其他疾病),但需要将来更多的进一步实验来验证这个推测。