编辑推荐:
为解决乳腺癌治疗难题,研究人员探究蜂毒肽(Melittin)- 果胶制剂抗癌效果,发现其抗癌活性优越,意义重大。
乳腺癌治疗困境催生新探索
在女性健康的 “战场” 上,乳腺癌可谓是头号劲敌。它是导致女性癌症死亡的第二大 “元凶”,每年都有大量患者深受其害。尽管医学不断进步,但转移性乳腺癌患者的 5 年生存率仅为 27% 。现有治疗手段,像激素疗法、化疗等,虽然在一定程度上能对抗癌症,但也面临诸多挑战,比如疗效有限、副作用大、易产生耐药性等问题。寻找更安全、有效的治疗药物迫在眉睫。
在这样的背景下,来自伊朗伊斯兰阿扎德大学设拉子分校生物技术研究中心等机构的研究人员 Esmaeil Alibeigi、Arsham Azari Dehkordi 等开展了一项意义非凡的研究,相关成果发表在《Cancer Nanotechnology》杂志上。他们聚焦于一种名为蜂毒肽(Melittin)的活性肽,它虽对多种癌症展现出抗癌潜力,可自身存在不少缺陷,如非特异性溶血、快速清除降解、肿瘤积累不足等,严重限制了其在临床的应用。而果胶作为一种天然多糖,具有无毒、可生物降解、价格低廉等优点,有望成为蜂毒肽的理想载体。基于此,研究人员将目光投向蜂毒肽基因包裹果胶的制剂,试图探索出一种全新的乳腺癌治疗方案。
研究方法:多技术协同探秘抗癌机制
研究人员为深入了解蜂毒肽 - 果胶制剂的抗癌特性,运用了多种先进技术。通过动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)等技术,对果胶纳米颗粒的形态特征、粒径大小和多分散指数进行精确测定;采用超滤和紫外 - 可见光谱法评估蜂毒肽的包封效率;利用透析袋法模拟体外环境,研究药物释放动力学;借助 MTT 实验、伤口愈合实验、流式细胞术以及定量实时 PCR 等方法,从细胞活力、迁移能力、凋亡情况和基因转录水平等多个角度,全面评估制剂对乳腺癌细胞的作用效果。
研究结果:蜂毒肽 - 果胶制剂展现抗癌优势
- 制剂特性优良:研究成功制备出蜂毒肽负载果胶(pDNA/Melittin/pectin)纳米颗粒,其包封效率高达 81.43 ± 1.43%,粒径在纳米范围内(193 ± 3.42nm),多分散指数(PDI)为 0.207 ± 0.43,且呈现出均匀的球形形态。在不同 pH 环境下,该制剂展现出独特的释放特性,酸性环境(pH 5)能促进药物释放,72h 时释放率可达 73%,而在 pH 7 时释放率为 53% 。稳定性研究表明,4°C 保存时,该制剂的各项物理性质更稳定,能有效保持其结构和功能。
- 抑制细胞增殖:MTT 实验结果令人振奋,pDNA/Melittin/pectin 对乳腺癌细胞系 MCF - 7 和 SKBR3 的增殖具有显著抑制作用,且呈剂量依赖性。在 MCF - 7 和 SKBR3 细胞中,其半数抑制浓度(IC50)分别低至 2.5μg/mL,相比之下,游离蜂毒肽的 IC50则较高,这充分证明了纳米包封显著增强了蜂毒肽对癌细胞的毒性。同时,空果胶对正常乳腺细胞 MCF10A 几乎无细胞毒性,体现了该制剂对癌细胞的高选择性。
- 阻碍细胞迁移:伤口愈合实验显示,与游离蜂毒肽相比,pDNA/Melittin/pectin 能显著抑制 MCF - 7 和 SKBR3 细胞的迁移能力。在 MCF - 7 细胞中,经 pDNA/Melittin/pectin 处理后,划痕宽度显著增加,表明细胞迁移受到明显阻碍,这意味着该制剂有望有效遏制癌细胞的扩散。
- 诱导细胞凋亡:流式细胞术分析表明,pDNA/Melittin/pectin 能显著提高 MCF - 7 和 SKBR3 细胞的凋亡率。进一步研究发现,它可通过调节细胞周期相关蛋白,使细胞周期阻滞在 G0/G1期,抑制细胞从 S 期向 G2/M 期进展,从而有效抑制癌细胞增殖。
- 调控基因转录:定量实时 PCR 检测结果显示,pDNA/Melittin/pectin 可显著上调促凋亡基因 Bax、P57、caspase3 和 caspase9 的转录水平,同时下调抗凋亡基因 BCL2、MMP2 和 MMP9 的转录水平。这种基因转录的调控作用,进一步解释了该制剂诱导癌细胞凋亡、抑制其迁移和侵袭的内在机制。
研究结论与意义:开启乳腺癌治疗新希望
综合上述研究结果,研究人员得出结论:蜂毒肽质粒负载果胶在体内外均展现出比游离蜂毒肽更为优越的抗癌活性。果胶作为高效的囊泡转运体,不仅有效改善了蜂毒肽的稳定性和靶向性,还大幅降低了其对正常细胞的毒性。这一研究成果为乳腺癌治疗开辟了新方向,有望推动新型抗癌药物的研发,为众多乳腺癌患者带来新的希望。未来,随着研究的进一步深入,该制剂有望实现产业化,从而降低乳腺癌的发病率,为全球女性健康事业做出重要贡献。这项研究也为其他癌症治疗领域提供了新思路,促进纳米技术在抗癌药物研发中的广泛应用,推动整个生命科学和健康医学领域的发展。