利用壳聚糖聚天冬氨酸作为纳米递送载体，提升儿茶素对抗埃利希癌（Ehrlich carcinoma）的治疗效果，并减轻肝脏中的氧化应激

《RSC Advances》：Upgrading the therapeutic potential of catechin against Ehrlich carcinoma and mitigating oxidative stress in the liver employing chitosan polyaspartate as nanodelivery vehicles

本研究通过双乳液法和离子键合法制备了壳聚糖-聚天冬氨酸纳米载体（CPANVs）负载表没食子儿茶素（CAT），显著增强其靶向递送和生物利用度。体内实验表明，CAT@CPANVs能显著抑制腹腔人球型细胞癌（EAC）的增殖并缩小肿瘤体积，同时通过调节氧化应激、脂质代谢和抗凋亡通路保护肝脏功能，改善肝酶水平及抗氧化酶活性，证实其双重抗癌和肝保护作用。

　　
该研究聚焦于开发一种新型纳米载体——壳聚糖-聚天冬氨酸复合纳米颗粒（CPANPs），以显著提升儿茶素（CAT）在治疗腹水型艾氏癌细胞（EAC）中的靶向递送效率与生物利用度。研究通过双乳液法结合离子交联技术构建纳米载体，并系统性评估其在体外释放特性、体内抗肿瘤活性及肝脏保护作用方面的综合性能。

在纳米载体制备方面，研究者采用低分子量壳聚糖（LMC）与聚天冬氨酸（PAA）通过静电相互作用和氢键结合形成核壳结构。这一自组装过程通过FTIR光谱证实了壳聚糖氨基与聚天冬氨酸羧基的化学交联，同时引入的儿茶素分子在红外特征峰（如1620 cm?1和1513 cm?1）处表现出典型酚羟基与黄酮环结构特征。纳米颗粒的粒径分布（DLS测量）显示平均粒径约96纳米，Zeta电位达+35.12 mV，表明体系具有优异的稳定性和表面电荷特性，这对实现肿瘤靶向递送至关重要。

体外释放实验显示，该纳米载体在pH 5.5（模拟肿瘤微酸性环境）和pH 7.4（生理环境）下均表现出pH响应性释放特征。初始2小时即释放约55%的药物，随后进入缓释阶段，24小时内累计释放达84%（pH 5.5）和75%（pH 7.4）。这种梯度释放机制符合肿瘤治疗需求，既能快速释放药物以抑制初期肿瘤生长，又能通过缓慢释药维持持续治疗效应。值得注意的是，药物释放速率在酸性条件下显著提升，这与其表面正电荷在酸性环境中质子化增强扩散动力学的机制密切相关。

体内实验采用60只瑞士 albino雌性小鼠构建四组对照模型：空白对照组（G1）、单纯纳米颗粒组（G2）、游离EAC组（G3）及纳米药物联合EAC组（G4）。治疗结果显示，G4组在肿瘤抑制和肝功能保护方面表现突出：EAC体积较G3组下降93.85%，细胞数量减少83.02%，且肝组织SOD活性提升25.3%，MDA水平下降38.8%，表明纳米载体成功抑制了肿瘤相关氧化应激反应。同时，G4组的ALT（11.95 U/dL）和AST（26.2 U/dL）水平较G3组分别降低6.93%和73.44%，证实其对肝细胞的保护作用。

值得注意的是，纳米载体在剂量依赖性实验中展现出非线性抗肿瘤效应。当CAT@CPANVs剂量为15 mg/kg时，EAC体积降至0.28 mL（较G3组减少93.85%），但低于此剂量时反而出现肿瘤促进现象。这种剂量效应关系可能与纳米载体在肿瘤微环境中的靶向吸附能力及药物缓释特性有关，提示需精确控制给药剂量以达到最佳疗效。

在肝功能代谢方面，研究揭示了纳米载体对脂质代谢的调控作用。G4组总胆固醇（139 mg/dL）和低密度脂蛋白（LDL 40.2 mg/dL）水平较G3组分别降低42.6%和75.4%，同时高密度脂蛋白（HDL）浓度提升38.3%。这种血脂谱的改善与肿瘤代谢重编程导致的脂质异常相关，表明纳米载体不仅能抑制肿瘤生长，还能调节宿主代谢状态。此外，载药组（G2）和对照组（G1）的肝酶水平差异较小，而G4组较G3组ALT和AST水平分别降低6.93%和73.44%，证实其肝脏安全性。

组织病理学分析进一步验证了纳米载体的双重治疗效应。G3组肝组织显示明显纤维化（门脉区纤维化评分达3.8分）和细胞坏死（坏死区域占比达35%），而G4组通过免疫组化染色观察到TNF-α表达强度降低至G3组的1/3，肝窦结构完整性和肝细胞极性恢复良好。这种微观结构的改善与电镜观察到的纳米颗粒均匀分散及药物包封率（85.26%）相吻合，说明载体能有效维持肝脏正常生理结构。

在抗氧化系统调控方面，纳米载体显著提升了肝脏的抗氧化防御能力。G4组肝组织GSH水平较G3组提高37.5%，催化酶（CAT）活性增加64.3%，超氧化物歧化酶（SOD）活性提升25.3%。这种抗氧化酶协同激活效应可能与载体表面正电荷与肝细胞膜负电荷的静电相互作用增强药物摄取效率有关。值得注意的是，载药组（G2）的GSH水平较对照组（G1）仅下降5.6%，而G3组（肿瘤模型）下降34.3%，表明纳米载体可有效抑制氧化应激对肝脏的损伤。

该研究创新性地将壳聚糖的黏膜粘附特性与聚天冬氨酸的pH响应性结合，形成具有双响应机制的递药系统。在肿瘤靶向方面，表面正电荷（+35 mV）使载体与肿瘤细胞膜负电荷形成强静电吸附，同时pH响应性释放机制确保药物在肿瘤微环境（pH≈5.5）中高效释放。这种双重靶向机制解释了为何15 mg/kg剂量时疗效最佳，而过高剂量（20 mg/kg）反而出现肿瘤促进效应，可能与药物过度释放引发的免疫抑制有关。

研究还揭示了纳米载体对肿瘤微环境的调控作用。通过检测血清标志物发现，G4组S100A14（肿瘤纤维化标志物）和Angptl-2（炎症因子）水平较G3组分别降低64.5%和72.6%，同时Bcl2（抗凋亡蛋白）表达量提升152%。这种促凋亡-抗凋亡蛋白的动态平衡调控，可能是纳米载体抑制肿瘤生长的关键机制。此外，载药组（G4）的生存期较G3组延长38.89%，且无肝功能异常或毒性反应，这为纳米药物在实体瘤治疗中的应用提供了新思路。

在技术优化层面，研究者通过离子交联技术增强纳米颗粒的稳定性。DLS与TEM联合表征显示，纳米颗粒在冻干后仍保持35-89 nm的窄分布（PDI=0.31），且zeta电位持续高于+30 mV，有效防止聚集。这种结构稳定性使其在体内循环中保持药物包封率，避免肝脏首过效应导致的代谢清除。同时，扫描电镜观察到的表面多孔结构（孔径约200 nm）为药物扩散提供了通道，解释了体外释放曲线中初始快速释药的现象。

该研究对临床转化具有重要指导意义。首先，纳米载体通过pH响应性实现肿瘤特异性药物释放，降低系统毒性。其次，载药系统可同时调控肿瘤生长和宿主代谢紊乱，这种多靶点治疗策略在应对肿瘤相关代谢综合征方面具有独特优势。最后，实验证实该载体在动物模型中具有优异的安全性，最大耐受剂量达100 mg/kg，且未观察到肝损伤标志物异常升高。

未来研究可进一步探索该纳米载体在脑瘤或乳腺癌模型中的疗效，以及与其他化疗药物的协同作用。在产业化方面，需优化规模化制备工艺（如离子交联时间、搅拌速率对颗粒形态的影响），并开展临床前毒理学实验（如单次大剂量给药的急性毒性测试）。此外，开发可穿戴式纳米递药系统或通过表面修饰增强靶向性（如抗EAC特异性单抗偶联）可能进一步提升疗效。

该研究为纳米药物递送系统在实体瘤治疗中的应用提供了重要理论依据和技术范式，其双响应机制设计理念可拓展至其他肿瘤类型。特别是针对腹腔种植性肿瘤，该纳米载体通过腹腔内给药实现精准靶向，具有显著的临床转化潜力。后续研究需重点解决载体在人体循环中的靶向效率、长期体内稳定性及生物相容性评估等问题。