铁酸锌磁性纳米颗粒诱导活性氧及促死亡自噬杀伤肾癌细胞的实验研究

Zinc ferrite magnetic nanomaterials induce reactive oxygen species and pro-death autophagy to kill renal cancer cells

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摘要目的探讨铁酸锌磁性纳米颗粒(ZF NPs)对肾癌细胞(Caki-1)的杀伤效应及其与活性氧(ROS)和自噬的相关性.方法采用水相法合成ZF NPs,使用透射电子显微镜(TEM)等方法对ZF NPs进行表征测试;噻唑兰(MTT)法检测ZF NPs对Caki-1细胞的生长抑制作用;DCFH-DA染色检测不同处理组细胞内ROS水平;TEM观察ZF NPs能否诱导Caki-1细胞产生自噬泡;Western blot检测不同处理组细胞自噬强度的变化;DCFH-DA染色、MTT及Western blot探究ZF NPs杀伤Caki-1细胞过程中诱导ROS与自噬的调控机制.结果尺寸、形貌均一的ZF NPs具备可用于MRI的顺磁性.ZF NPs对Caki-1细胞具有剂量及时间依赖性杀伤效应,在此过程中,ZF NPs以剂量及时间依赖的方式诱导Caki-1细胞产生ROS,而N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)可减少ROS的积累,并减弱ZF NPs的杀伤效应.ZF NPs亦可诱导Caki-1细胞产生自噬,渥曼青霉素可抑制ZF NPs引起的微管相关蛋白1轻链3--二型(LC3-Ⅱ)蛋白积累,并减弱ZF NPs的杀伤效果.ZF NPs与海藻糖联用则会诱导更强的肿瘤杀伤效应,机制为海藻糖可增加ZF NPs杀伤Caki-1细胞过程中ROS的积累及促死亡自噬的强度.在此过程中,NAC抑制ROS可减弱ZF NPs诱导的自噬强度,渥曼青霉素抑制自噬亦可减少ROS的积累.结论 ZF NPs具备成为MRI造影剂的潜力,并可诱导ROS及促死亡自噬交互调控杀伤Caki-1细胞.