【正文】
中超聲空化導(dǎo)致聲致發(fā)光,光激活空化泡內(nèi)或臨近的光敏劑分子而產(chǎn)生單線態(tài)氧。目前研究中所使用的聲敏劑主要分為三類[15]:卟啉類化合物、抗炎藥物、抗癌癥藥物。卟啉類化合物作為聲敏劑用于臨床診斷和治療惡性腫瘤已有20多年,其能在腫瘤部位聚集,卟啉由通過(guò)超聲產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移給電子而激發(fā),產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的自由基。與其他光敏劑相比,具有光毒性副作用小,用藥后避光時(shí)間短,滲透性好,對(duì)組織深層病變的療效和選擇性更佳等優(yōu)點(diǎn),成為目前光動(dòng)力治療領(lǐng)域研究的方向和熱點(diǎn)。分子式為C5H9NO3它是人體血紅素代謝的內(nèi)源性前體物質(zhì), 體內(nèi)代謝途徑見(jiàn)圖1[16]。細(xì)胞內(nèi)的PpⅨ是一種很強(qiáng)的光敏物質(zhì),最大吸收峰值位于630 nm,光敏毒副反應(yīng)小,是重要的光動(dòng)力治療藥物。圖1 ALA體內(nèi)代謝途徑 metabolic pathway of ALA in vivoB圖2. 聲敏劑分子結(jié)構(gòu) A. ALA B. 原卟啉IXFig. 2 Molecular structure of sonosensor A. ALA IX A 1989 年Umemura 等通過(guò)在體和細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究表明,血卟啉介導(dǎo)的超聲治療比單純的超聲誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死明顯增多,由此首次提出了聲動(dòng)力治療的概念[18]。2002年Arakawa K等研究了聲動(dòng)力治療用于兔股動(dòng)脈置入支架后再狹窄預(yù)防作用[19],而聲動(dòng)力治療對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的作用的研究目前國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP在核酸合成中也具有重要作用。這意味著人一天將要分解掉相當(dāng)于他體重的ATP。ATP不能被儲(chǔ)存,因?yàn)锳TP的合成后必須在短時(shí)間內(nèi)被消耗。肌肉中儲(chǔ)藏著多種能源物質(zhì),主要有三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)、肌糖原、脂肪等。它包括以下兩個(gè)供能系統(tǒng)。ATP釋放能量供肌肉收縮的時(shí)間僅為1~3秒, 要靠CP分解提供能量,但肌肉中CP的含量也只能夠供ATP合成后 分解的能量維持6~8秒肌肉收縮的時(shí)間。 乳酸能系統(tǒng)是持續(xù)進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉內(nèi)的肌糖元在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行酵解, 經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng),最終在體內(nèi)產(chǎn)生乳酸,同時(shí)釋放能量供肌肉收縮。 (二)有氧代謝:是在氧充足的條件下,肌糖元或脂肪徹底氧化分解,最終生成二氧化碳(Co2)和水(H2O), 同時(shí)釋放大量的分解代謝,稱為有氧氧化系統(tǒng)。近期研究表明一類由凋亡細(xì)胞釋放的可溶性介質(zhì)在趨化吞噬細(xì)胞中起到了重要作用,而這種介質(zhì)我們稱之為“findme”信號(hào)。其中ATP等確認(rèn)可以在體內(nèi)環(huán)境下,起到對(duì)單核細(xì)胞的吸引作用,因此“findme”信號(hào)這一概念證實(shí)了凋亡細(xì)胞確實(shí)對(duì)趨化吞噬細(xì)胞有積極地作用[12]。在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡之前加入caspase抑制劑zVADfmk后所取上清液不能夠誘導(dǎo)單核細(xì)胞聚集,證明凋亡細(xì)胞釋放的ATP依賴于caspase途徑并受其調(diào)節(jié)[13]。聲動(dòng)力治療是通過(guò)超聲誘導(dǎo)聲敏劑來(lái)殺傷細(xì)胞的新方法,但是在聲動(dòng)力治療巨噬細(xì)胞后死亡的巨噬細(xì)胞及斑塊內(nèi)堆積的脂質(zhì)需要趨化更多的單核細(xì)胞進(jìn)入斑塊進(jìn)行清除,才能達(dá)到改善斑塊內(nèi)的炎癥環(huán)境的目的。用熒光素酶法,證明聲動(dòng)力治療巨噬細(xì)胞后細(xì)胞內(nèi)及釋放到上清中的ATP增多,而在抑制了caspase途徑凋亡后,這種增多的趨勢(shì)減弱。 材料與方法1. 實(shí)驗(yàn)對(duì)象THP1,人急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞系, 中科院上海細(xì)胞庫(kù)2. 試劑與儀器 5氨基酮戊酸(ALA) 天豐生物科技有限公司,西安牛胎血清,RMPI1640培養(yǎng)基 Hyclone化學(xué)公司,北京青霉素G,鏈霉素 Beyotime生物技術(shù),江蘇12十四酸佛波酯13乙酸鹽(PMA) Darmstad公司,德國(guó)ATP檢測(cè)試劑盒 碧云天生物技術(shù)有限公司, 上海ATP酶 碧云天生物技術(shù)有限公司,上海臺(tái)盼藍(lán) 碧云天生物技術(shù)有限公司, 上海N苯甲基氧化碳酰纈氨酸丙氨酸天冬氨酸氯化丙酮(zVADfmk)BioVision公司,美國(guó)Transwell Corning公司,美國(guó)Luminometer Thermo 公司,美國(guó) Corning公司,美國(guó)IX 71型熒光顯微鏡 Olympus公司,日本3. 實(shí)驗(yàn)方法 細(xì)胞培養(yǎng)THP1(人急性單核白血病細(xì)胞系)作為實(shí)驗(yàn)用細(xì)胞系。將培養(yǎng)基保存在37℃、含5%CO2和95%空氣的保濕孵育器內(nèi),當(dāng)發(fā)生聚集時(shí)進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 SDT治療,孵育2小時(shí)后,用頻率為1MHz,,之后以磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗兩次,加入無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。 熒光素酶法檢測(cè)細(xì)胞上清及細(xì)胞內(nèi)ATP 取SDT后20min、對(duì)照組、zVADfmk組及SDTamp。4. 統(tǒng)計(jì)分析各組數(shù)據(jù)采用均數(shù)177。技術(shù)路線THP1巨噬細(xì)胞細(xì)胞裂解產(chǎn)物螢火蟲(chóng)熒光素酶細(xì)胞上清液LuminometerSDT組SDT zVAD組對(duì)照組THP1 巨噬細(xì)胞對(duì)照組 SDT ATPase組 ATPaseATPase細(xì)胞上清液 ATP酶組SDT組Transwell zVADfmk組結(jié) 果1. 培養(yǎng)THP1單核細(xì)胞并將其誘導(dǎo)為巨噬細(xì)胞,見(jiàn)圖3 A B圖3 A THP1單核細(xì)胞 B 巨噬細(xì)胞 (200X) 2. Transwell方法測(cè)定細(xì)胞上清液對(duì)單核細(xì)胞趨化作用,見(jiàn)圖4 A B C圖4 A Transwell實(shí)驗(yàn)?zāi)J綀D B 用光學(xué)顯微鏡觀察募集的臺(tái)盼藍(lán)染色后的單核細(xì)胞,并計(jì)數(shù) C 細(xì)胞遷移數(shù) (***:P。3. 熒光素酶法測(cè)定上清及細(xì)胞內(nèi)ATP含量,見(jiàn)圖5AB圖5 A ATP濃度與熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)曲線 B 各組ATP濃度(**:P。BA DC 討論動(dòng)脈粥樣硬化目前已經(jīng)成為了全球范圍內(nèi),人類健康的嚴(yán)重威脅[20,21]。有研究認(rèn)為,在斑塊早期,因單核吞噬系統(tǒng)對(duì)凋亡巨噬細(xì)胞清除能力正常,不會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性的炎癥反應(yīng)和壞死;而隨著病變的進(jìn)展,單核吞噬系統(tǒng)對(duì)凋亡壞死物的吞噬清除功能發(fā)生障礙[23],導(dǎo)致斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)加劇,脂質(zhì)壞死核心擴(kuò)大,誘發(fā)斑塊破裂、血栓形成,引發(fā)急性心血管事件。目前有研究表明,凋亡細(xì)胞釋放的核苷酸可以作為一種“findme”信號(hào)參與對(duì)單核性吞噬細(xì)胞的募集[13]。首先,我們采用transwell 趨化性實(shí)驗(yàn)證明聲動(dòng)力治療后的凋亡巨噬細(xì)胞能夠趨化單核性吞噬細(xì)胞,并且初步驗(yàn)證核苷酸能夠作為一種“findme”信號(hào)(從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有藥品及可行性出發(fā),我們初步選定ATP作為驗(yàn)證對(duì)象)。SDT組較對(duì)照組單核細(xì)胞數(shù)顯著增加。而SDTATPase組較對(duì)照組顯著下降說(shuō)明ATP可能作為一種“find