本文是一篇医学论文，本研究采用采用动物实验方法，探讨了所制备的Cu/ZIF@DL/SSZ-ZOL 纳米颗粒在体内动物层面的性质与功效。实验结果表明，该纳米颗粒通过CDT使肿瘤细胞产生的H2O2转换成ROS，从而发挥抗肿瘤作用。
1 实验材料
1.2 小鼠来源
本实验选用符合SPF 标准的 BALB/C品系小鼠，其周龄介于 8至10 周，体重范围为18至20 克，且全部为雌性。 实验动物全部由北京斯贝福实验动物责任有限公司提供，许可证号：SCXK（京）2019-0010。所有小鼠饲养于条件良好的独立通风笼盒，并确保实验室温度 24~26 °C，相对湿度则保持在60%~ 80%的范围内，每小时空气交换次数 10~12 次，严格遵循12小时光照与12小时黑暗的昼夜交替模式。此外，本研究严格遵循河南大学动物伦理委员会的相关规定和指导方针进行实验设计和操作，所有实验步骤均已获得该委员会的批准。
1.3 试剂和仪器
本实验所用试剂及其来源如同 1.1 所示，本实验所用仪器如表 1.2 所示。
2 实验方法
2.1 细胞培养
在河南大学淮河医院转化医学中心细胞培养实验室，将4T1细胞接种在RPMI1640（添加10%胎牛血清、1%抗生素等）的培养基中，置于37℃、5% CO2的培养箱中培养。每日观察细胞生长情况，当细胞密度达到80%-90%时，即可进行传代。 细胞传代：当用显微镜观察细胞生长密度达到80%-90%时，弃去培养上清，用PBS润洗细胞2次。后加入胰蛋白酶消化液，置于常温环境中消化2分钟。在显微镜下观察细胞消化情况，若细胞大部分变圆并脱落，迅速拿回操作台，轻敲几下培养皿后加入含10%FBS的培养基来终止消化。轻轻打匀后转移到离心管中，在1000RPM条件下离心5分钟，弃去上清液。补加适量的培养液后轻轻吹匀，将细胞悬液按1:2的比例分到新的培养皿中，添加足够的培养基。将新的培养皿放入37℃、5% CO2的培养箱中继续培养。
2.2 乳腺癌骨转移小鼠模型的建立
本实验乳腺癌骨转移小鼠模型建立，选取8至10周龄的雌性BALB/C小鼠作为实验对象。确保所有小鼠遗传背景一致，以减少个体差异对实验结果的影响。依据小鼠的体重，采用腹腔注射方式给予戊巴比妥钠溶液（7.5 mg/kg）麻醉，通过监测小鼠的呼吸频率、角膜反射以及对疼痛刺激（如镊子夹脚趾）的反应，确保小鼠进入稳定的麻醉状态。将小鼠以仰卧位固定于手术台上，对左后肢进行脱毛和彻底消毒。使用无菌手术剪在胫骨上段近膝关节处切开皮肤，钝性分离肌肉组织，充分暴露胫骨。采用1 mL注射器针头在暴露的胫骨上段延胫骨骨髓腔方向进行钻孔，当感受到落空感时，表明针头已进入骨髓腔内。随后拔出1 mL注射器针头，更换为10 μL的微量注射器。缓慢且均匀地注射对数生长期的4T1细胞悬液，每只小鼠接种的细胞数量为5×10^4个。注射过程持续约3分钟，以确保细胞在骨髓腔内均匀分布。注射完成后，然后缓慢拔出微量注射器。使用骨蜡封闭针孔，以防止细胞外溢和感染。用生理盐水彻底冲洗手术区域，清除残留物和血迹。采用小鼠专用缝合线对切口进行缝合，确保皮肤紧密贴合，缝合完成再次用酒精消毒并清理伤口。术后将小鼠放置于清洁、温暖的环境中，密切观察其恢复情况。定期对小鼠的伤口进行检查，评估其健康状况，确保无感染和其他并发症发生。根据实验需求，在预定的时间点进行小动物活体成像或其他相关检查及治疗，以评估乳腺癌骨转移的情况。
3 实验结果 ............................................... 11
3. 1 纳米粒体内分布实验 ......................................... 11
3.2 纳米粒在体内抗肿瘤活性 .................................. 12
3.3 荷瘤后肢病理分析 ..................................... 13
4 讨论 ............................................ 19
5 结论 ........................................ 29
4 讨论
乳腺癌作为全球范围内最常见的恶性肿瘤，其治疗与预后一直是医学界关注的焦点[1]。由于早期诊断和综合治疗策略的进步，乳腺癌患者的预后得到了改善。尽管如此，肿瘤细胞一旦向远处器官扩散形成转移癌，通常是不可治愈的，这也是造成癌症患者死亡的主要原因之一，大约90%的患者死于复发或转移[4, 5]。对于未出现远处转移的乳腺癌患者，其5年总生存率可高达80%以上。然而，一旦确诊乳腺癌发生了远处转移，患者的5年生存率将急剧下降至大约25%。骨骼作为乳腺癌常见的远处转移部位，骨转移病例约占全部乳腺癌转移病例的75%[39, 40]。更令人担忧的是，乳腺癌骨转移的患者5年总生存率只有22.8%[41]。以上数据表明了乳腺癌骨转移治疗的严峻和紧迫。这表明需要一种新的治疗策略治疗乳腺癌骨转移。因此，为了探索和开发新的治疗策略，我们构建了一种同时具有酸响应性与肿瘤靶向性的载药纳米颗粒。
我们在先前的实验里构建了以DCPA和ZIF-8为基础的纳米递药系统。ZIF-8是MOFs中研究最广泛的药物载体， 其由Zn2+和2-甲基咪唑配位而成[42]。ZIF-8 有高表面积、可调节的孔隙可调、优良的化学、热稳定性和生物相容性好等特点[43]。ZIF-8具有pH响应结构，在中性条件下保持稳定性，并在酸性环境中因配位解离而易于降解[44]。并且由于ZIF-8中的Zn2+和2-甲基咪唑在肿瘤治疗中缺乏治疗价值，所以它们仅作为药物输送载体，没有CDT活性[37]。由于以上这些特性，ZIF- 8可作为负载药物的框架，并根据其对肿瘤微环境的pH的响应靶向释放药物[45]。并通过增强渗透和滞留效应（EPR），使构建的纳米颗粒有效的蓄积在肿瘤部位[46]。因此我们设计了利用ZIF-8为载体，并以硝酸锌、硫酸铜和二甲基咪唑为原料合成Cu/ZIF金属有机框架。有研究表明，通过Fe2+诱导肿瘤细胞进行CDT治疗达到最佳效果需要肿瘤微环境pH<4，而肿瘤微环境达到这一条件较为困难[47]。
5 结论
本研究采用采用动物实验方法，探讨了所制备的Cu/ZIF@DL/SSZ-ZOL 纳米颗粒在体内动物层面的性质与功效。实验结果表明，该纳米颗粒通过CDT使肿瘤细胞产生的H2O2转换成ROS，从而发挥抗肿瘤作用。同时该纳米粒还可以通过阻断细胞GSH 的合成，进一步诱导肿瘤细胞氧化还原稳态失衡，最终导致肿瘤细胞死亡，显著的抑制了肿瘤组织的生长与扩散。此外，该纳米颗粒通过减少活化破骨细胞的数量，有效的抑制骨组织的重吸收，减少骨相关事件的发生。该纳米颗粒可以有效改善SSZ和ZOL的体内分布情况，并提升药物的疗效。Cu/ZIF@DL/SSZ-ZOL纳米颗粒作为一种具有创新性和应用潜力的多功能纳米递药系统，有望在安全高效的抗肿瘤治疗中发挥重要作用。
参考文献（略）