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肝癌治疗手段有限,为探索新疗法,研究人员开展了氧化钇纳米颗粒(Y2O3 NPs)对 Hep-G2 肝癌细胞影响的研究。结果发现Y2O3 NPs 能显著抑制细胞活力、诱导细胞凋亡等。这为肝癌治疗提供了新方向,具有重要意义。
肝癌,作为全球范围内高发且致命的癌症之一,严重威胁着人类的健康。它如同一个隐匿在暗处的 “杀手”,悄无声息地吞噬着人们的生命。目前,肝癌的治疗现状不容乐观,传统的治疗手段,如手术切除和肝移植,仅适用于早期患者,对于大多数中晚期患者而言,化疗、放疗和靶向治疗虽然能在一定程度上控制病情,但往往伴随着严重的副作用,且疗效有限,这使得寻找更有效、副作用更小的治疗方法成为医学领域亟待解决的难题。
在此背景下,来自开罗大学理学院动物学系以及十月现代科学艺术大学(MSA)生物技术学院的研究人员开展了一项关于氧化钇纳米颗粒(Y2O3 NPs)对 Hep-G2 肝癌细胞作用的研究,相关成果发表在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:通过细胞培养技术获取并培养人肝癌 Hep-G2 细胞;采用磺酰罗丹明 B(SRB)细胞毒性试验评估Y2O3 NPs 对细胞活力的影响;利用单细胞凝胶电泳(碱性彗星)试验检测基因组 DNA 损伤;借助 2,7 - 二氯荧光素二乙酸酯(2,7-DCFH-DA)染料评估活性氧(ROS)生成水平;运用罗丹明 - 123 荧光染料测定线粒体膜电位完整性;使用流式细胞术结合膜联蛋白 V - 异硫氰酸荧光素(Annexin V - FITC)凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡;通过定量实时聚合酶链反应(qRT - PCR)测定相关基因的表达水平。
研究结果如下:
- Y2O3 NPs 诱导强大的细胞毒性:SRB 细胞毒性试验结果显示,Y2O3 NPs 对 Hep-G2 肝癌细胞具有显著的细胞毒性,且呈浓度依赖性降低细胞活力,其半最大抑制浓度(IC50)值低至 13.15 μg/ml。
- Y2O3 NPs 导致严重的 DNA 损伤:将 Hep-G2 肝癌细胞暴露于 IC50浓度(13.15 μg/ml)的Y2O3 NPs 72 小时后,碱性彗星试验表明,细胞的基因组 DNA 受到严重损伤,DNA 损伤参数如尾长、尾中 DNA 百分比和尾矩均显著增加。
- Y2O3 NPs 引起过量的 ROS 产生:使用 2,7-DCFH-DA 染料研究发现,与未处理的细胞相比,暴露于 IC50浓度Y2O3 NPs 72 小时的 Hep-G2 肝癌细胞中 ROS 生成显著增加,表现为荧光强度明显增强。
- Y2O3 NPs 导致线粒体膜电位完整性显著丧失:用Y2O3 NPs 的 IC50浓度处理 Hep-G2 细胞 72 小时后,罗丹明 - 123 染色显示,细胞线粒体膜电位完整性明显降低,荧光强度显著下降。
- Y2O3 NPs 诱导 Hep-G2 细胞凋亡和坏死:流式细胞术结果表明,暴露于 IC50浓度(13.15 μg/ml)Y2O3 NPs 72 小时的 Hep-G2 肝癌细胞出现凋亡和坏死,早期凋亡和坏死细胞数量显著增加。
- Y2O3 NPs 显著调节 p53、ND3 和 Bcl-2 基因的表达:qRT-PCR 分析显示,与未处理的细胞相比,暴露于 IC50浓度Y2O3 NPs 的 Hep-G2 肝癌细胞中,促凋亡的 p53 基因和线粒体 ND3 基因表达显著上调,而抗凋亡的 Bcl-2 基因表达显著下调。
综合研究结论与讨论部分,Y2O3 NPs 在肝癌治疗方面展现出了巨大的潜力。它能够通过诱导 ROS 生成,引发 DNA 损伤、线粒体功能障碍,进而激活细胞凋亡途径,有效抑制 Hep-G2 肝癌细胞的生长。然而,目前该研究仍存在一定的局限性,如Y2O3 NPs 在体内的毒性、免疫反应、长期稳定性、最佳给药剂量、靶向效率等方面还需要进一步深入研究。尽管如此,这项研究为肝癌的治疗开辟了新的方向,为后续的纳米医学研究和肝癌治疗药物的开发奠定了重要基础,有望为肝癌患者带来新的希望。