题目：原卟啉IX介导的声动力学疗法诱导乳腺癌MDA-MB-231细胞凋亡及其机制研究

乳腺癌是严重威胁人类健康和生命的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率呈逐年上升趋势。迄今为止，临床治疗上仍未找到一种无创、安全、疗效满意的治愈方法，因此，乳腺癌的防治研究显得更加迫切。近年来，出现了一些癌症治疗的物理疗法，超声激活声敏剂抗肿瘤的声动力学疗法（Sonodynamic
therapy，SDT）就是其中的一种。该疗法利用超声波对人体组织有较强的穿透性, 尤其是聚焦超声能无创伤地将声能聚集于深部肿瘤部位，并激活声敏剂（如卟啉类声敏剂）产生抗肿瘤效应。目前，国内外已开展了一系列关于SDT抗肿瘤的研究，均表现出较好的临床癌症治疗前景。


本论文依托教育部高等学校博士学科点专项科研基金的资助，以原卟啉IX作为声敏剂，采用频率为1.1 MHz的超声，选择对人乳腺癌临床治疗研究有重要参考价值的MDA-MB-231细胞为实验模型，研究了原卟啉IX介导的声动力疗法体系诱导的人乳腺癌MDA-MB-231细胞凋亡。论文对原卟啉IX在MDA-MB-231细胞内的代谢和定位进行分析；测定不同原卟啉IX浓度和不同超声功率对细胞存活率的影响；并对活性氧的产生、线粒体膜电位的变化、凋亡相关蛋白的表达进行了检测和分析，为SDT抗乳腺癌的临床研究提供理论依据。所得的研究结果如下：


1.???????
原卟啉IX在MDA-MB-231细胞内的含量呈动态变化过程，当其浓度为0.5、1、5和10 μM并与细胞孵育2 h时，细胞内原卟啉IX富集量达最高，而后随孵育时间延长逐渐降低，故选定2 h为最佳的超声辐照时间。


2.???????
在超声频率为1.1 MHz时，单纯超声对细胞的损伤程度随功率的增大而增强，表现为单纯超声强度为4W/cm2时，对细胞活力影响较大，细胞存活率为44.6%；强度为2W/cm2时，对细胞活力无明显影响，细胞存活率为92.9%，本论文选择3W/cm2作为后续机制探讨的超声功率阈值。


3.???????
单纯原卟啉IX对细胞存活率的影响随原卟啉IX浓度的增加而逐渐降低，原卟啉IX的浓度选为1 μM，接近细胞损伤临界阈值。1 μM的原卟啉IX结合3W/cm2的超声联合作用MDA-MB-231细胞，表现出明显地协同损伤效应，与3W/cm2的单纯超声和1 μM的单纯原卟啉IX相比，差异极显著。


4.???????
1 μM原卟啉IX与3W/cm2超声联合作用MDA-MB-231细胞，发现细胞存活率与24 h内处理后不同时间延迟无明显的相关性：即超声加原卟啉IX组的细胞分别在处理后0 h、6 h、12 h和24 h时取材检测细胞活力，发现不同时间点间细胞存活率无明显差异。


5.???????
1 μM的原卟啉IX联合3W/cm2的超声可诱导MDA-MB-231细胞凋亡，且免疫印迹法检测发现细胞死亡的同时伴有凋亡相关蛋白Caspase-9、Caspase-3和PARP的活化。


6.???????
激光共聚焦显微镜观察到原卟啉IX与MDA-MB-231细胞的线粒体发生了共定位；流式细胞仪检测结果显示SDT处理细胞可产生活性氧，且活性氧对细胞增殖有抑制作用，对线粒体内膜通透性改变和膜电位降低有增强作用；抑制活性氧可减弱SDT诱导的Caspase-3活化水平，并在一定程度上阻止细胞凋亡的发生，说明活性氧可促进细胞凋亡，活性氧可能是SDT诱导MDA-MB-231细胞凋亡的上游因素。