探索结直肠癌治疗中口服纳米医学的前沿：以叶酸为靶点的5-氟尿嘧啶-尼辛-硒结合物以及富含益生菌的饮食作为一种新型方法

《Asian Journal of Pharmaceutical Sciences》：Exploring the Frontier of Oral Nanomedicine in Colorectal Cancer Therapy: Folate-Targeted 5FU-Nisin-Selenium Conjugates and Probiotic-Rich Diets as a Novel Approach

靶向纳米颗粒与益生菌联合治疗结直肠癌的协同机制研究。本研究设计并合成了含尼辛、5-氟尿嘧啶和硒的叶酸修饰壳聚糖纳米颗粒（N/5FU/Se@FTCsNPs），通过叶酸受体介导的靶向递送系统实现结直肠癌的精准治疗。实验证实该纳米体系在pH响应性释放、黏膜穿透性和生物相容性方面表现优异（粒径277 nm，zeta电位+9.2 mV），可高效靶向CT26肿瘤细胞（IC50=1.57 μg/ml），同时显著降低正常L929细胞的毒性（SI=228.7）。体内实验表明联合益生菌可显著抑制肿瘤体积（抑制率>90%），改善生存率（存活率>85%），并减少化疗相关腹泻和体重下降。机制分析显示，该组合通过多途径协同调控：1）纳米载体介导的药物递送系统增强5-FU的肿瘤选择性（纳米颗粒载药率89.1%）；2）硒纳米颗粒通过抗氧化应激增强化疗敏感性；3）尼辛通过破坏细胞膜完整性诱导ROS介导的凋亡；4）益生菌（Lactobacillus acidophilus和Bifidobacterium bifidum）通过调节肠道菌群和免疫微环境，抑制IL-17、VEGF-α等促炎和促癌基因表达（下调幅度达12.5-25.6倍），同时激活抑癌基因PTEN（上调4.3倍）和CASP9（上调14.8倍）。该研究为结直肠癌的精准治疗提供了新型多模态干预策略。

　　在研究中，科学家们探索了一种新型的纳米药物递送系统，该系统结合了天然的抗肿瘤物质——尼西林（Nisin）、5-氟尿嘧啶（5FU）和硒（Se），并将其封装在叶酸修饰的硫醇化壳聚糖纳米颗粒（N/5FU/Se@FTCsNPs）中，再与益生菌混合物（益生菌混合物）联合使用，以治疗结直肠癌（CRC）。这项研究的目的是评估这种新型纳米药物在体外和体内对CRC的治疗潜力，并分析其对癌症细胞和健康细胞的影响，以及其在肠道中的靶向递送能力。

首先，研究人员制备了这种纳米药物递送系统。通过将硫醇基团与壳聚糖（Cs）结合，他们提高了纳米颗粒的黏附性和在肠道中释放药物的能力。这种纳米结构在胃酸条件下表现出极低的药物释放率，而在结肠的碱性环境中释放率显著增加，达到了约60.7%。这表明该系统具有良好的靶向递送能力，能够将药物集中在结肠肿瘤部位，从而减少对健康组织的毒性。

其次，研究评估了这种纳米药物的生物相容性和稳定性。实验显示，纳米药物在低温下（-20°C和4°C）保持高度稳定，且在40天内未出现显著的药物释放或结构变化。同时，纳米药物对红细胞的溶血率低于2%，说明其具有良好的生物安全性。此外，纳米药物在肠道黏液中表现出较强的黏附性和穿透能力，能够有效穿越肠道屏障，从而提高其在靶向部位的药物浓度。

在体外实验中，研究人员使用了CT26结肠癌细胞和L929正常成纤维细胞进行测试。结果显示，N/5FU/Se@FTCsNPs在低浓度下即可显著抑制CT26细胞的生长，而对L929细胞几乎没有影响。这表明该纳米药物具有良好的选择性，能够特异性地作用于癌细胞，而不会对正常细胞造成明显损伤。此外，N/5FU/Se@FTCsNPs能够显著增加癌细胞内的活性氧（ROS）水平，并诱导细胞凋亡，这可能是其抗肿瘤作用的重要机制。

在体内实验中，研究人员使用了携带CT26细胞的BALB/c小鼠模型，以评估该纳米药物的抗肿瘤效果。结果显示，与单独使用5FU相比，N/5FU/Se@FTCsNPs联合益生菌治疗的小鼠表现出更显著的肿瘤体积减少和更高的生存率。此外，这种治疗方式显著减轻了化疗常见的副作用，如腹泻和体重下降，表明其在提高治疗效果的同时，还能改善患者的全身健康状况。

通过免疫组织化学分析，研究人员观察到纳米药物能够显著抑制肿瘤细胞中的致癌基因表达，包括β-连环蛋白（β-catenin）、mTOR、环氧化酶-2（COX-2）和血管内皮生长因子-α（VEGF-α），同时上调了肿瘤抑制基因和保护性基因，如PTEN、CASP9和黏蛋白2（MUC2）。这些结果表明，该纳米药物能够抑制肿瘤细胞的增殖、转移、炎症和血管生成，同时改善肠道屏障功能。

此外，研究还分析了该纳米药物对肠道菌群的影响。实验显示，益生菌混合物能够显著提高肠道中的L. acidophilus和B. bifidum菌群数量，而纳米药物的加入并未显著影响这些益生菌的存活率。这表明该纳米药物不仅能够有效治疗肿瘤，还能维持肠道菌群的平衡，从而减少化疗对肠道微生态的破坏。

研究还探讨了该纳米药物对多个癌症相关信号通路的影响。结果显示，该药物能够显著抑制Wnt/β-catenin、Hh、Notch、TGF-β和NF-κB等通路的活性，同时上调了PTEN、CASP9等肿瘤抑制基因的表达。这些通路的调控可能是该药物发挥抗肿瘤作用的重要机制。

最后，研究还评估了该纳米药物的可扩展性和临床应用潜力。研究认为，这种纳米药物递送系统具有良好的可扩展性，能够通过现有的工业化生产方法进行大规模生产。此外，该系统能够克服传统5FU治疗中的许多局限性，如系统毒性、药物稳定性差和靶向性不足。因此，这种新型纳米药物递送系统有望成为一种安全、有效的口服疗法，用于治疗结直肠癌。

综上所述，这项研究为结直肠癌的治疗提供了一种创新的纳米药物递送系统，该系统结合了多种抗肿瘤成分，并通过益生菌的辅助作用，能够有效抑制肿瘤生长，减少化疗的副作用，并改善肠道微生态。未来的研究需要进一步探讨该系统在长期治疗中的安全性和有效性，并优化其配方以提高治疗效果。