题目：原卟啉IX对S180和L1210肿瘤细胞DNA损伤及机制初探

卟啉化合物作为光敏剂药物用于临床诊断和治疗恶性肿瘤已有20多年, 其中具有代表性的药物就是血卟啉衍生物（Hematoporphyrin derivatives，HpD）。原卟啉Ⅸ (Protoporphyrin Ⅸ，PpⅨ)是血卟啉衍生物的一种有效组分, 在体内的生物合成源于δ-氨基乙酰丙酸(δ-aminolevulinic acid，5－ALA)，经过一系列酶的作用, 最后在线粒体上生成内源性PpⅨ。前期研究表明，外源性PpⅨ可特异性的聚集于肿瘤细胞中，引起的杀伤效应涉及细胞的不同结构，如引起细胞膜，细胞器结构功能的改变以及细胞核DNA损伤等。DNA作为细胞中重要的遗传物质，在外源性PpⅨ的作用下，结构和功能发生变化，进而影响基因的调控与表达，抑制和杀死肿瘤细胞。
本论文以国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制的研究”和“声动力学疗法介导白血病细胞的死亡模式及其机制研究”为依托，在前期工作的基础上，应用外源性PpⅨ钠盐作用于离体培养的S180和L1210肿瘤细胞，研究其对细胞内DNA的损伤作用。目前取得的实验结果如下：
1. 荧光显微镜观察发现，PpⅨ浓度分别为0.1、1、10μg/ml对S180和L1210肿瘤细胞核均有不同程度的损伤，如出现凋亡小体等现象，且随着PpⅨ浓度的增加，核损伤加剧。
2. 采用线粒体膜电位特异性探针罗丹明123标记线粒体、荧光酶标仪检测发现，随PpⅨ浓度由0.1、1到10μg/ml的增加，S180和L1210肿瘤细胞的线粒体膜电位与对照组相比明显下降。
3. 不同浓度PpⅨ与S180和L1210肿瘤细胞共孵育1 h，3 h，5 h，9 h，单细胞凝胶电泳检测发现，孵育1 h和3 h 的DNA损伤最为明显，5 h后低浓度PpIX组细胞核损伤有所修复，9 h后各浓度组DNA损伤均逐渐修复。
4. 用荧光分光光度法检测PpIX在S180和L1210肿瘤细胞内的代谢发现，随着PpIX浓度的增高，细胞内PpIX含量逐渐增高，且PpIX与细胞共孵育3 h时，各浓度组PpIX在细胞内的含量均达到最大值，之后呈下降趋势，在5 h时，细胞内PpⅨ含量最低。这一结果说明DNA在5 h的损伤程度降低可能与细胞内PpⅨ含量降低有关。
5. 在线粒体PT孔特异性抑制剂环孢菌素A存在时，PpⅨ浓度为10μg/ml与细胞孵育1 h，DNA损伤程度明显下降，这一结果说明：PpⅨ对细胞DNA的损伤可能与线粒体损伤有关。
6. 通过免疫荧光染色，激光共聚焦扫描显微镜观察发现不同浓度PpⅨ作用于S180和L1210肿瘤细胞后，AIF从线粒体转定位至细胞核，随着PpⅨ浓度的升高，S180和L1210细胞内AIF从线粒体转定位至核的量明显增加，与对照组相比有显著差异。当加入环孢菌素A后，AIF释放量降低，单细胞凝胶电泳检测此时DNA损伤的程度也明显降低，这说明AIF从线粒体转移至细胞核可能是造成DNA片段化的原因之一。