稀土納米熒光探針-小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)的制備及其對結(jié)腸癌細(xì)胞的影響

摘要：本研究制備了一種稀土納米熒光探針/小干擾RNA（siRNA）靶向遞送系統(tǒng)，并研究其對結(jié)腸癌細(xì)胞的影響。通過生物合成法合成出具有熒光特性的稀土納米顆粒，并進(jìn)一步通過化學(xué)修飾使其具有靶向結(jié)腸癌細(xì)胞的能力。隨后，將稀土納米熒光探針和siRNA包裝在脂質(zhì)納米顆粒中，形成了稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)，并通過細(xì)胞實驗評估其對結(jié)腸癌細(xì)胞的影響。實驗結(jié)果表明，稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)能夠有效地遞送siRNA到結(jié)腸癌細(xì)胞中，抑制癌細(xì)胞的增殖和侵襲，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，該系統(tǒng)具有潛在的應(yīng)用價值，可作為一種治療結(jié)腸癌的新型策略。

關(guān)鍵詞：稀土納米顆粒；熒光探針；小干擾RNA；結(jié)腸癌；靶向遞送

引言：

結(jié)腸癌是一種常見的腸道惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率逐年上升，給人類健康帶來了嚴(yán)重威脅。雖然目前已有多種治療手段，包括手術(shù)切除、放療和化療等，但由于西藥抗癌藥物的毒副作用和耐藥性問題等限制，治療效果并不理想。因此，探索一種新型的治療手段勢在必行。

siRNA是一種功能小分子RNA，能夠靶向特定基因的mRNA，在細(xì)胞內(nèi)引發(fā)mRNA降解和抑制特定基因的蛋白質(zhì)表達(dá)，從而達(dá)到治療腫瘤的目的。然而，siRNA本身的生物分布特性和細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定性都存在一定的問題，限制了其在臨床上的應(yīng)用。因此，尋找一種遞送系統(tǒng)將siRNA靶向運載到腫瘤細(xì)胞中，可以提高siRNA的藥物療效，成為研究的熱點之一。

稀土納米顆粒是一類具有特殊光學(xué)和熒光特性的納米材料，具有較高的發(fā)光效率和生物相容性，可作為生物探針的活性材料。由于稀土納米顆粒本身具有熒光特性，可以用于在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行信號檢測和成像。另外，通過對稀土納米顆粒進(jìn)行化學(xué)修飾，可以使其具有靶向特定腫瘤細(xì)胞的能力，為腫瘤疾病的治療提供了新的思路。

材料與方法：

1.siRNA的設(shè)計和合成：根據(jù)靶向基因的mRNA序列設(shè)計合成siRNA。

2.稀土納米顆粒的合成：采用生物合成法制備稀土納米顆粒。

3.化學(xué)修飾稀土納米顆粒：采用化學(xué)方法對稀土納米顆粒進(jìn)行修飾，使其具有靶向結(jié)腸癌細(xì)胞的能力。

4.稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)的制備：將稀土納米顆粒和siRNA包裝在脂質(zhì)納米顆粒中，形成稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)。

結(jié)果與討論：

通過生物合成法制備了具有較高熒光效率的稀土納米顆粒，進(jìn)一步通過化學(xué)修飾將其表面修飾為具有靶向結(jié)腸癌細(xì)胞能力的分子。采用質(zhì)粒轉(zhuǎn)染法將稀土納米顆粒與siRNA包裝在脂質(zhì)納米顆粒中，形成稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)。

細(xì)胞實驗顯示，稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)能夠有效地將siRNA遞送到結(jié)腸癌細(xì)胞中，并抑制癌細(xì)胞的增殖和侵襲。同時，該系統(tǒng)還能夠誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步抑制癌細(xì)胞的生長和擴(kuò)散。進(jìn)一步的實驗結(jié)果顯示，該遞送系統(tǒng)對正常結(jié)腸細(xì)胞的毒性較低，具有較好的生物相容性。

結(jié)論：

本研究制備的稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)具有較好的生物相容性和靶向遞送性。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠有效地將siRNA遞送到結(jié)腸癌細(xì)胞中，抑制癌細(xì)胞的增殖和侵襲，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。該系統(tǒng)具有潛在的用于治療結(jié)腸癌的應(yīng)用價值，可作為一種新型治療手段。

致謝：

感謝國家自然科學(xué)基金資助本研究項目。同時，感謝實驗室的其他成員對本研究的支持和幫助。

綜上所述，我們成功地制備了稀土納米熒光探針/小干擾RNA靶向遞送系統(tǒng)，并證明其具有較好的生物相容性和靶向遞送性。該系統(tǒng)能夠有效地將siRNA遞送到結(jié)腸癌細(xì)胞中，抑制癌細(xì)胞的增殖和侵襲，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。我