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트랜스페린 수용체에 의한 세포 내재화가 강화된 파클리탁셀 기반 표적 지질 나노입자의 항증식 및 세포자멸사 유발 가능성 - 백혈병 세포 연구

초록

백혈병은 백혈구의 수많은 복제와 증식을 특징으로 하는 전형적인 혈액암입니다. 이 연구의 주요 목적은 백혈병 세포를 표적으로 하는 PTX가 탑재된 다기능 나노입자를 개발하는 것이었습니다. 이 연구에서는 백혈병 세포에서 화학요법 효능을 증가시키기 위한 목적으로 트랜스페린으로 장식된 파클리탁셀이 로딩된 지질 나노입자(TPLN)를 제조했습니다. 결과는 파클리탁셀이 로딩된 나노입자(PLN)에 비해 HL-60 암세포에 대한 TPLN의 우수한 표적화 가능성을 분명히 보여주었다. 구체적으로, TPLN은 PLN에 비해 암세포에서 유의하게 더 높은 세포독성 효과를 나타내어 Tf로 장식된 나노입자 시스템의 우수한 표적화 효율을 나타낸다. TPLN의 IC50 값은 0.45μg/ml이고 PLN의 경우 2.8μg/ml입니다. TPLN은 암세포의 가장 현저한 apoptosis를 유도하였고, apoptotic body 형성의 거대한 존재로 인해 많은 세포가 왜곡되었다. 중요하게도, TPLN은 약 ~ 30%의 세포자멸사 세포(조기 및 후기 세포사멸)와 함께 생존 세포 비율이 ~ 65%로 현저한 감소를 보였습니다. 전반적으로, 결과는 성공적인 암 치료를 위한 길을 열 수 있는 백혈병 세포에 리간드-결합 지질 나노입자 시스템의 표적화 가능성을 분명히 보여주었습니다.

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배경

백혈병은 백혈구의 수많은 복제와 증식을 특징으로 하는 대표적인 혈액암이다[1]. 따라서 백혈병은 림프계와 골수에 심각한 영향을 미치고 여러 환자에서 높은 사망률을 초래합니다. 비정상적인 조혈모세포는 골수에서 조절되지 않는 증식을 일으켜 미성숙 백혈구를 생성하게 된다[2, 3]. 화학 요법은 이 질병의 가장 선호되는 치료법입니다. 그러나 대부분의 화학 요법 약물은 치료 효과를 나타내지 못하고 정상 조직에 심각한 독성을 유발합니다[4, 5]. 따라서 백혈병의 즉각적인 치료는 암 환자의 생존을 위해 필수적입니다. 약물의 효능을 증가시키면서 독성 효과를 감소시킬 수 있는 새로운 전달 전략은 시간이 필요합니다[6].

Paclitaxel(PTX)은 백혈병을 포함한 다발성 암의 치료에서 강력한 약물 중 하나로 간주됩니다[7]. PTX의 잠재적인 임상 효과는 건강한 조직에 대한 골수 억제와 같은 전신 부작용으로 인해 심각하게 방해를 받습니다. 또한, 유리 약물은 치료 효과를 이끌어내지 않고 전신 순환에서 빠르게 제거되는 것으로 보고되었습니다[8]. 따라서 항암제의 안정성과 치료효과를 높이기 위해서는 적절한 전달체계를 설계하는 것이 중요하다. 다중 담체 시스템 중에서 지질 나노입자는 우수한 전신 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다[9, 10]. 구체적으로 말하면, 고체 지질 나노입자(SLN)는 캡슐화된 약물의 화학적 분해를 방지하고 생체이용률을 증가시키는 독특한 종류의 매력적인 나노운반체 시스템입니다[11]. SLN의 두드러진 특징은 우수한 안정성, 약물의 제어 방출, 실온에서 안정, 생체 적합성 및 생분해성 지질 시스템의 사용 및 paclitaxel과 같은 친지성 약물의 높은 포착 효율을 포함합니다. 약물의 나노입자 캡슐화는 EPR(Enhanced Permeation and Retention) 효과로 인해 종양에 우선적으로 축적될 것으로 예상됩니다[12,13,14]. 나노입자는 캡슐화된 약물의 효능을 증가시킬 수 있지만; 그러나 종양에 대한 표적 특이성은 여전히 ​​문제입니다. 이 문제를 해결하기 위해, 나노입자는 암세포에서 과발현되는 수용체를 특이적으로 표적화하고 약물 축적 및 효능을 증가시킬 수 있는 표적 리간드로 장식될 수 있다[15, 16]. 이 연구에서 우리는 백혈병 세포에서 과발현되는 트랜스페린 수용체에 특이적으로 결합하는 트랜스페린을 사용했습니다. 백혈병은 엄청난 수의 트랜스페린 수용체를 과발현하는 것으로 알려져 있습니다. 트랜스페린이 결합된 나노입자는 수용체 매개 방식으로 암세포에 축적될 것입니다[17].

이 연구에서 우리는 파클리탁셀로 캡슐화 된 트랜스페린 장식 고체 지질 나노 입자로 구성된 다기능 나노 입자를 개발했습니다. 트랜스페린을 SLN에 통합하기 위해 Tf - PEG와 올레산의 접합에 의한 PEG-올레산 접합체는 트랜스페린과 접합됩니다. PEG의 존재는 시험관내 및 전신 환경에서 나노운반체의 안정성을 증가시킬 것입니다. 게다가, 담체의 외부 표면에 PEG가 존재하면 담체 시스템의 순환 잠재력이 향상되어 치료 효능이 향상됩니다.

전반적으로, 이 연구의 주요 목표는 PTX가 탑재된 다기능 나노입자를 개발하고 백혈병 세포를 표적으로 하는 것이었습니다. 나노입자의 물리화학적 측면을 조사하였다. 백혈병 암 세포에서 자유 약물 및 약물 로딩 제형의 세포 독성 효과를 테스트했습니다. 트랜스페린 리간드의 표적 특이성을 나타내기 위해 세포 흡수 실험을 수행하였다. 표적 나노입자의 우수한 항암 효과는 Hoechst 33342 apoptosis assay로 더 연구되었고 Annexin V와 PI로 염색한 후 flow cytometer를 이용하여 정량적으로 연구하였다.

방법

자료

Compritol 888 ATO(Glycerol behanate)는 Gattefosse(중국)에서 친절하게 제공했습니다. 콜레스테롤, 올레산 및 파클리탁셀은 중국 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다. 인간 트랜스페린(Tf)은 중국 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다. 다른 모든 화학 물질은 시약 등급이었고 그대로 사용되었습니다.

파클리탁셀 로딩 트랜스페린 접합 고체 지질 나노입자의 제조

트랜스페린-PEG-올레산(Tf-PEG-OA) 접합체는 아미드 결합 상호작용을 기반으로 합성되었습니다[18]. 간단히 말해서, 올레산, NHS 및 DCC를 1:2:2의 몰비로 유기 용매에 용해시키고 16시간 동안 교반하였다. 반응은 실온에서 수행하였다. 별도로, NH2-PEG-COOH를 DMSO에 용해시키고 트리에틸아민을 첨가하고 불활성 분위기 하에 12시간까지 반응을 허용하였다. 이렇게 형성된 PEG-OA를 투석 및 동결 건조 과정을 통해 수집하였다. 이제, 1:2:2의 몰비로 PEG-OA, DCC 및 NHS를 DMSO에 용해시키고 트랜스페린(TEA와 함께)을 반응 혼합물에 첨가하고 불활성 분위기에서 12시간 동안 반응을 수행하였다. 이렇게 형성된 Tf-PEG-OA 함유 제형을 48시간 동안 투석한 다음 동결건조하고 추가 실험 처리 하에 보관했습니다.

SLN은 용매 증발법에 의해 제조되었다[19]. 간단히 말해서, PTX, Compritol 888 ATO, 콜레스테롤 및 Tf-PEG-OA를 에탄올/클로로포름(1:5)으로 구성된 유기 혼합물에 용해시키고 30분 동안 교반했습니다. 생성된 유기 용액을 1% 폴리비닐알코올을 함유하는 수상에 천천히 첨가하고 T25 균질화기(IKA, Bangalore, India)를 사용하여 12,000rpm에서 즉시 균질화하였다. 그런 다음 용액을 3분 동안 프로브 초음파 처리했습니다. 모든 유기 용매가 증발될 때까지 분산액을 12시간 동안 교반했습니다. Amicon Ultra-4 원심분리 필터(Millipore Corporation, Bedford, USA)를 사용하여 3회 물에 의해 비포집된 유리 약물을 약물-로딩된 나노입자로부터 분리하였다. 포획 효율(EE) 및 로딩 효율(LE)은 HPLC 방법으로 측정하였다. 약물이 로딩된 나노입자는 메탄올이었고 30분 동안 교반하고 동일한 부피의 물로 희석했습니다. 로딩된 약물의 양은 HPLC 컬럼에 주입하여 계산하였다. 약물이 로딩된 지질 나노입자는 추가 사용이 있을 때까지 4°C에서 보관되었습니다.

나노입자의 물리적 특성

다양한 나노입자의 입자 크기와 분포는 영국의 Zetasizer ZS Nano Malvern Instruments를 사용하여 동적 광산란(DLS) 방법으로 평가했습니다. 입자를 증류수로 희석하여 분석에 사용하였다. 연구는 실온에서 3회 수행되었습니다.

나노입자의 형태는 JEM-2000EX(JEOL, Japan)를 이용하여 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 관찰하였다. 나노입자를 인텅지스트산으로 염색하고 15분 동안 그대로 두었습니다. 그런 다음 입자를 물에서 빼내고 5분 동안 적외선으로 건조했습니다. 입자는 TEM을 사용하여 이미지화되었습니다.

체외 약물 방출 연구

투석법을 사용하여 두 나노입자의 체외 약물 방출 특성을 연구했습니다. 간단히 말해서, 1ml의 나노 입자 분산액을 투석 막 백(MWCO:3500)에 포장하고 막의 양쪽 끝을 적절하게 밀봉했습니다. 방출 실험은 100rpm의 속도로 자동 진탕기의 방출 매질 10ml에 말단 밀봉된 투석 백을 배치하여 시작되었습니다. 특정 시점에서 샘플 1ml를 수집하고 HPLC를 사용하여 약물 방출을 분석했습니다. 펌프(시리즈 200), 온라인 진공 탈기 장치(시리즈 200), 자동 시료 주입기(시리즈 200), 컬럼 오븐(시리즈 200), UV/VIS 검출기(시리즈 200)가 장착된 Perkin Elmer HPLC 시스템(미국 Norwalk, USA) )을 사용하였다. 사전 컬럼 가드 카트리지 RP18(30 × 4.6mm, 10μm, Norwalk, USA)로 보호된 C18 컬럼(250mm × 4.6mm, 5μm)이 사용되었습니다. 선형 그라데이션이 적용되었습니다. 0분, 10% 아세토니트릴; 30분, 90% 아세토니트릴 및 214nm에서 분석

세포독성 분석

자유 약물 및 약물이 로딩된 나노입자의 세포독성은 4,5-(디메틸티아졸-2-일) 2,5-디페닐-테트라졸륨 브로마이드(MTT) 분석에 의해 평가되었습니다. 웰당 8000개 세포의 파종 밀도에서 HL-60 세포를 96웰 플레이트에 파종하고 24시간 동안 배양했습니다. 그런 다음 세포를 다양한 농도의 유리 약물 및 약물-로딩된 제제로 처리하고 가습된 CO2에서 37°C에서 24시간 동안 추가로 인큐베이션했습니다. (5%) 인큐베이터. 그런 다음 세포를 10μl의 MTT 용액(5mg/ml)으로 4시간 동안 처리했습니다. 그런 다음 세포를 DMSO에 노출시키고 20분 동안 배양했습니다. 그런 다음 570nm에서 마이크로플레이트 판독기(Multiskan GO, USA)를 사용하여 포르마잔 결정의 흡광도를 연구했습니다. formazan 흡광도의 양은 각 well에 존재하는 살아있는 세포의 양에 정비례합니다.

나노입자의 세포 흡수

백혈병 세포에 대한 나노입자의 표적화 효율은 시험관내 수준에서 세포 흡수 실험에 의해 평가되었다. 간단히 말해서, HL-60 세포를 6웰 플레이트에 3 × 10 5 의 파종 밀도로 파종했습니다. 웰당 세포. 세포는 처리 전 24시간 동안 배양되었습니다. 형광 및 나노입자 추적을 관찰하기 위해 나노입자를 형광염료로 로다민 B를 로딩하였다. 염료가 로딩된 나노입자를 암세포에 노출시키고 3시간 동안 배양했습니다. 그런 다음 세포를 세척하고 유리 슬라이드에 장착했습니다. 그런 다음 공초점 레이저 스캐닝 현미경(CLSM, Nikon, Japan)을 사용하여 세포를 관찰했습니다.

Hoechst 33342 분석

정성적 세포자멸사 분석은 Hoechst 33342 염색을 사용하여 수행되었습니다. 간단히 말해서, HL-60 세포를 6웰 플레이트에 3 × 10 5 의 파종 밀도로 파종했습니다. 웰당 세포. 세포는 처리 전 24시간 동안 배양되었습니다. 세포를 각각의 제형으로 처리하고 24시간 동안 배양했습니다. 그런 다음 세포를 PBS로 2회 세척하고 4% 파라포름알데히드 용액으로 10분 동안 고정했습니다. 그런 다음 형광 현미경을 사용하여 세포의 세포 사멸을 관찰했습니다.

유세포분석기 기반 세포자멸사 분석

Annexin V 및 PI로 염색하여 유세포 분석기로 정량적 세포 사멸을 평가했습니다. 간단히 말해서, HL-60 세포를 6웰 플레이트에 3 × 10 5 의 파종 밀도로 파종했습니다. 웰당 세포. 세포는 처리 전 24시간 동안 배양되었습니다. 그런 다음 세포를 다양한 농도의 유리 약물 및 약물-부하 제제로 처리하고 가습된 CO2(5%) 인큐베이터에서 37°C에서 24시간 동안 추가로 인큐베이션했습니다. 다음날, 세포를 적절하게 세척하고 세포를 조심스럽게 추출하였다. 세포를 원심분리하고 펠렛을 Annexin V 2.5μl 및 PI 2.5μl로 각각 처리하고 15분 동안 인큐베이션했습니다. 그런 다음 부피를 1ml로 만들고 유세포 분석기(BD FACS, Biosciences, USA)를 사용하여 세포 분류를 수행했습니다.

집락 형성 분석

1000개 세포/웰을 6웰 플레이트에 접종하고 배지 부피를 2ml로 조정했습니다. 세포가 2일 동안 콜로니를 형성하도록 두었다. 세포를 0.1μg/ml에 해당하는 PTX 용량으로 다양한 제형으로 처리하고 10일 동안 인큐베이션했습니다. 플레이트를 PBS로 세척하고 메탄올에 고정하고 헤마톡실린으로 염색하고 세척하고 공기 건조시킨다. AlphaEaseFCTM 소프트웨어를 사용하여 MultimageTM 조명 캐비닛(Alpha Innotech Corporation, San Leandro, CA)을 사용하여 집락 밀도를 계산했습니다.

통계 분석

차이의 중요성은 양측 학생의 t를 사용하여 평가되었습니다. 테스트 또는 일원 분산 분석. 차이는 p 수준에서 유의미한 것으로 간주되었습니다. <0.05.

결과 및 토론

백혈병은 백혈구의 수많은 복제와 증식을 특징으로 하는 전형적인 혈액암입니다. 이 연구에서 우리는 파클리탁셀로 캡슐화 된 트랜스페린 장식 고체 지질 나노 입자로 구성된 다기능 나노 입자를 개발했습니다. 트랜스페린을 SLN에 통합하기 위해 PEG와 올레산의 접합에 의해 Tf-PEG-올레산 접합체를 합성한 다음 트랜스페린과 접합되었습니다(그림 1). PEG-올레산-Tf는 입자 준비에서 여러 목적으로 사용됩니다. 입자 표면에 Tf 리간드가 존재하면 수용체 과발현된 암세포에 대한 입자의 표적 특이성이 향상됩니다. 외부 표면에 PEG가 존재하면 개별 입자에 안정성을 부여하는 매우 필요한 입체 균형을 제공할 수 있습니다. 이 메모를 원고에 추가했습니다.

<그림>

PTX가 로딩된 트랜스페린으로 장식된 고체 지질 나노입자의 제조에 대한 도식적 표현

나노입자의 물리화학적 특성

약물이 담지된 나노입자는 용매 증발법에 의해 균질화하여 제조하였다. PTX가 장착된 지질 나노입자(PLN)의 평균 입자 크기는 ~ 140nm인 반면 트랜스페린으로 장식된 PTX가 장착된 지질 나노입자(TPLN)의 최종 입자 크기는 ~ 160nm였습니다(그림 2a). 입자 크기의 약간의 증가는 나노입자 표면에 트랜스페린의 접합에 기인합니다. 입자 특성에는 크기와 전하가 포함되며 전신 성능에 중요한 요소가 되는 것으로 보고되었습니다. 크기와 전하는 세포 흡수와 세포에 대한 독성 효과에 중요한 역할을 합니다. 본 연구에서 관찰된 200nm 미만의 입자 크기는 EPR(Enhanced Permeation and Retention) 효과로 인해 암 조직에 입자가 특이적으로 축적될 수 있기 때문에 암 표적화에 가장 유리한 것으로 보고되었습니다. 9, 20, 21]. 유사하게, 나노입자의 표면 전하는 세포 표면과의 콜로이드 안정성 입자 상호작용을 결정한다. TPLN의 평균 표면 전하는 - 22.5 ± 1.56mV로 암 표적화 가능성을 나타냅니다. 입자의 형태는 차례로 TEM에 의해 연구되었습니다(그림 2b). 입자는 모양이 완벽하게 구형이었고 TEM 그리드에 균일하게 분포되었습니다. 입자의 균일한 분포는 준비 방법의 성공을 나타냅니다.

<그림>

동적 광산란(DLS) 분석으로 측정한 TPLN의 입자 크기 분포. 투과 전자 현미경(TEM)에 의한 입자 형상 측정. DLS 실험은 삼중으로 수행되었습니다(n =3)

약물 로딩 및 시험관 내 약물 방출

나노 입자에서 PTX의 포획 효율은 8.6% w 활성 로딩 효율과 함께 92.5 ± 1.35%인 것으로 관찰되었습니다. / . PLN과 TPLN의 체외 약물 방출 특성을 투석 방법으로 연구했습니다. PLN과 TPLN은 담체 시스템에서 약물이 지속적으로 방출되어 암 표적화 적용에 적합함을 나타냅니다. 예를 들어, 24시간 연구 기간이 끝나면 두 나노입자에서 약 30%의 약물이 방출됩니다(그림 3). 유사하게, 약물 방출은 75시간이 끝날 때까지 지속되었으며 평균 방출은 약 ~ 65%로 관찰되었습니다. TPLN은 PLN에 비해 훨씬 더 많은 약물의 지속 방출을 보여주었다는 점에 유의해야 합니다. 약물의 약간 더 낮은 방출은 주로 나노입자 표면에 트랜스페린 리간드의 접합에 기인한다. 트랜스페린의 고분자량은 약물의 방출을 크게 억제할 수 있습니다. 전반적으로, 나노입자로부터 약물의 지속 및 연장된 방출은 약물이 초기 버스트 방출 또는 2상 방출 패턴을 피하는 지질 매트릭스와 함께 잘 분산되었음을 나타냅니다. 전반적으로, 담체 시스템에서 약물의 제어 방출은 암 치료를 강화할 수 있습니다.

<그림>

PLN으로부터의 PTX 및 인산완충식염수(pH 7.4)로부터의 TPLN의 시험관내 약물 방출 특성. 약물 방출은 투석법으로 연구하였고 약물은 HPLC법으로 정량하였다. 측정이 n 수행되었습니다. =3

나노 입자의 세포 흡수

백혈병 암 세포에 대한 나노 입자의 표적화 가능성은 공초점 레이저 스캐닝 현미경(CLSM)으로 테스트되었습니다. 나노입자를 암세포에 노출시키고 3시간 동안 배양했습니다. 로다민 B는 암세포의 나노입자 분포를 추적하기 위한 형광 염료로 사용되었습니다. 그림 4에서 볼 수 있듯이, 적색 형광 강도는 TPLN에 비해 PLN에서 상대적으로 적습니다. 결과는 암세포에 대한 TPLN의 우수한 표적화 가능성을 나타내는 PLN의 형광과 비교하여 세포 세포질에서 현저하게 더 높은 형광을 분명히 보여주었다. 현저하게 높은 형광 강도는 주로 나노 입자 표면에 트랜스페린의 접합에 기인합니다. Tf는 바람직하게는 암세포에서 과발현된 Tf 수용체에 결합하여 암세포에서 나노입자의 더 높은 축적을 초래합니다[22].

<그림>

37°C에서 공초점 레이저 주사 현미경(CLSM)을 사용한 TPLN 및 PLN의 세포 흡수 분석 로다민 B를 형광 염료로 사용하고 3시간 동안 배양했습니다. 세포 흡수 분석은 인큐베이터에서 37°C에서 3시간 동안 나노입자를 인큐베이션한 후 수행되었습니다. 스케일 바는 20μm입니다.

체외 세포독성 분석

HL-60 세포에서 유리 PTX, PLN 및 TPLN의 시험관내 세포독성 효과를 MTT 분석으로 평가하였다. 도 5에 나타난 바와 같이, 모든 제형은 백혈병 암세포에서 전형적인 용량 의존적 세포독성 효과를 나타내었다. 그러나 PTX가 용량 의존적 효과를 나타내었지만 PLN은 세포내 흡수가 더 높고 나노입자로부터 약물의 지속적인 방출로 인해 상대적으로 더 높은 세포독성 효과를 나타냄을 알 수 있다. 구체적으로, TPLN은 PLN에 비해 암세포에서 유의하게 더 높은 세포독성 효과를 나타내어 Tf로 장식된 나노입자 시스템의 우수한 표적화 효율을 나타낸다. TPLN의 IC50 값은 0.45μg/ml이고 PLN의 경우 2.8μg/ml입니다. IC50 값의 6배 감소는 주로 Tf 수용체 과발현된 암세포에서 TPLN의 더 높은 세포내 흡수에 기인합니다. PLN에 비해 TPLN의 더 높은 전달 가능성과 핵 표적에 대한 약물의 지속 방출은 암세포에서 더 높은 세포독성 효과에 대한 주요 기여 이유일 수 있습니다. Tf로 장식된 나노캐리어는 항암제를 암세포에 전달함으로써 투여되는 약물의 유효 농도를 낮추고 다제내성(MDR) 관련 인자를 극복하는 표적으로 탐색되고 있다[23].

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MTT 분석에 의한 자유 약물 및 약물 로딩 나노 입자의 세포 독성 분석. 다른 농도의 약물로 세포를 처리하고 24시간 동안 배양한 후, 세포를 MTT 분석 및 플레이트 판독기를 사용하여 분석했습니다. 측정이 n 수행되었습니다. =6. *p <0.05는 TPLN과 PTX 간의 통계적 차이입니다.

Hoechst 33342 세포자멸사 분석

나노입자의 세포독성 가능성은 Hoechst 33342 세포자멸사 분석에 의해 추가로 평가되었습니다. 각 제형으로 처리한 후 세포를 Hoechst 33342로 염색하고 15분 동안 배양했습니다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 처리되지 않은 대조군 세포는 건강한 세포에 대한 전형적인 특징을 갖는 구형이었다. 그러나 PTX 처리된 세포는 세포 모양의 불규칙성을 보였다. 전형적인 세포 손상과 세포 사멸은 암세포의 흡수 증가로 인한 것일 수 있는 PLN 처리 그룹에서 볼 수 있습니다. TPLN은 암세포의 가장 현저한 apoptosis를 유도하였고, apoptotic body 형성의 거대한 존재로 인해 많은 세포가 왜곡되었다. 놀라운 세포 분열 및 세포자멸사 유도는 이전 단락에서 설명한 세포 생존력 특허와 일치했습니다.

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Hoechst 33342 기반 세포자멸사 분석. 세포를 Hoechst 33342로 염색하고 세포자멸사를 형광현미경으로 분석하였다. 세포를 24시간 동안 각 제형과 함께 인큐베이션했습니다. 스케일 바는 50μm

입니다.

유세포분석기 기반 세포자멸사 분석

아폽토시스 분석의 정량적 분석은 Annexin V 및 PI 염색 키트로 염색한 후 유세포 분석기로 수행하였다. 세포를 각각의 제형으로 처리하고 24시간 동안 배양했습니다. 그런 다음 세포를 Annexin V 및 PI로 염색했습니다. 도 7에 도시된 바와 같이, 처리되지 않은 대조군 세포는 생존가능한 챔버에 존재하는 세포의 99% 이상이 생존가능하였다. PTX 처리는 약 ~ 9%의 세포자멸사와 함께 생존 세포의 비율을 90%로 감소시켰습니다. PLN은 약 ~ 10 %의 세포 사멸 세포와 ~ 7 %의 괴사 세포를 보여주었습니다. 중요하게도, TPLN은 상당한 (p <0.05) 약 ~ 30%의 세포자멸사 세포(조기 및 후기 세포사멸)와 함께 ~ 65%에 대한 생존 세포 비율 감소. TPLN의 놀라운 apoptosis 가능성은 수용체 매개 세포 흡수와 종양 세포의 항암 효과를 향상시킬 수 있는 암세포의 더 높은 항암 약물 축적에 기인합니다[24, 25].

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유세포 분석기 기반 세포 사멸 분석. 세포를 각 제형으로 처리하고 24시간 후 세포를 Annexin V 및 PI로 15분 동안 염색했습니다. 그런 다음 세포를 유세포 분석기를 사용하여 분류했습니다. 세포를 24시간 동안 각 제형과 함께 인큐베이션했습니다. 측정이 n 수행되었습니다. =3. *p <0.05는 TPLN과 PTX 간의 통계적 차이입니다.

집락 형성 분석

각 제형의 존재하에서 집락 형성 능력은 그림 8에 의해 집락 형성 분석에 의해 시험되었다. 도시된 바와 같이, PTX와 PLN은 암세포의 집락 형성 능력을 억제하는 약간의 잠재력을 가지고 있다. 중요한 것은 TPLN이 암세포의 집락 형성 능력을 조절하는 놀라운 능력을 보였다는 것입니다. TPLN은 TPLN의 우수한 항암 효과를 나타내는 PTX의 ~ 70% 집락 형성에 비해 ~ 20% 집락 형성을 보였습니다. 급성 골수성 백혈병의 유지는 백혈병 줄기 세포와 집락을 형성할 수 있는 전구 세포의 적은 수에 의존합니다. TPLN이 콜로니 형성 세포 풀을 표적으로 삼을 수 있는지 여부를 테스트하는 것이 중요합니다. 결과에서 알 수 있듯이 백혈병 암의 위험을 크게 줄일 수 있으며 암의 발병을 예방하고 초기 단계의 악성 세포를 제거하는 능력을 시사합니다. 따라서 집락 형성 분석은 제형의 잠재적인 항암 효능에 대한 중요한 정보를 제공합니다.

<그림>

콜로니 형성 분석. 세포는 각각의 처리 후에 콜로니 형성 분석 프로토콜을 받았다. 세포를 24시간 동안 각 제형과 함께 인큐베이션했습니다. **p <0.001은 PTX와 PTLN 간의 통계적 차이입니다.

결론

전반적으로, 백혈병 세포에서 화학요법 효능을 증가시키기 위한 목적으로 트랜스페린으로 장식된 파클리탁셀이 로딩된 지질 나노입자를 제조하였다. 결과는 PLN에 비해 암세포에 대한 TPLN의 우수한 표적화 가능성을 분명히 보여주었다. 구체적으로, TPLN은 PLN에 비해 암세포에서 유의하게 더 높은 세포독성 효과를 나타내어 Tf로 장식된 나노입자 시스템의 우수한 표적화 효율을 나타낸다. 중요하게도, TPLN은 암세포의 놀라운 세포자멸사를 보여주었고 두 HL-60 세포 모두에서 강력한 항종양 능력을 보였습니다. 전반적으로, 결과는 성공적인 암 치료를 위한 길을 열 수 있는 백혈병 세포에 리간드-결합 지질 나노입자 시스템의 표적화 가능성을 분명히 보여주었습니다. 임상 동물 모델에서 제형의 치료 효능과 생체 분포는 다음 작업의 일부가 될 것입니다.

약어

EPR:

향상된 침투 및 유지 효과

OA:

올레산

PEG:

폴리에틸렌 글리콜

PLN:

PTX 로딩 지질 나노입자

PTX:

파클리탁셀

SLN:

고체 지질 나노입자

Tf:

트랜스페린

TPLN:

Tf 접합 PLN


나노물질

  1. Sb/팔리고스카이트(PAL) 나노입자의 제조 및 향상된 촉매 수소화 활성
  2. CuS 나노입자로 코팅된 착색 및 전도성 CuSCN 합성물의 손쉬운 합성
  3. HT29 및 SPEV 세포주에 대한 Au 나노입자의 영향에 대한 체외 연구
  4. 다기능 GaN/Fe 나노입자로 내피 세포 표적화
  5. 생쥐에 대한 이산화티타늄 나노입자의 잠재적인 간, 뇌 및 태아 독성
  6. 광촉매 활성이 강화된 Ag 나노입자/BiV1-xMoxO4의 시너지 효과
  7. 6-메르캅토퓨린 및 뉴런 투과 펩티드로 변형된 금 나노입자에 의한 SH-SY5Y 세포 성장 촉진
  8. 세포 내재화 향상을 위한 Fe3O4 자성 나노입자의 엽산과 gH625 펩티드 기반 기능화 간의 비교
  9. 페로브스카이트 태양 전지의 변환 효율에 대한 TiO2 컴팩트 층에 내장된 다양한 크기 및 농도의 Ag 나노 입자의 영향
  10. 향상된 광촉매 평가 ​​및 항균 분석을 위한 ZnO 나노입자에 대한 Mg 도핑의 영향