铂 - 阿霉素纳米颗粒:开启结直肠癌与乳腺癌治疗新征程

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 3.1

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  癌症严重威胁全球人类生命健康,结直肠癌和乳腺癌发病率高。研究人员开展了铂纳米颗粒(PtNPs)增强阿霉素(DOX)治疗癌症效果的研究。结果显示,DOX-PtNPs 对癌细胞杀伤力更强且低剂量对正常细胞毒性小,为癌症治疗带来新希望。

  在全球范围内,癌症如同一场可怕的 “生命掠夺者”,无情地夺走无数人的生命。其中,结直肠癌(CRC)在全球癌症发病率中排名第三,死亡率位居第二;乳腺癌则是女性群体中最常见的癌症类型之一。传统的手术干预和放疗在治疗这两种癌症时,常常伴随着严重的副作用,就像杀敌一千自损八百。而基于纳米技术的药物载体,本应是对抗癌症的 “新利器”,却也面临着诸多挑战,比如传统化疗药物阿霉素(DOX)虽然对多种癌症有治疗效果,但它就像一把 “双刃剑”,在杀死癌细胞的同时,也对正常细胞,尤其是心脏细胞造成严重的损伤,而且传统的 DOX 递送系统靶向性差,容易导致全身毒性高,在肿瘤部位的药物积累不足,还容易使癌细胞产生多药耐药性(MDR)。
为了攻克这些难题,来自土耳其的研究人员展开了一场意义重大的探索之旅。他们聚焦于铂纳米颗粒(PtNPs),试图借助其独特的性质,提升 DOX 在癌症治疗中的效果。经过一系列严谨的研究,他们发现,将 DOX 与 PtNPs 结合形成的 DOX-PtNPs,就像给 DOX 装上了精准导航系统和强力助推器。这种纳米复合物对 MCF-7 乳腺癌细胞和 HCT116 结直肠癌细胞的杀伤力比游离的 DOX 更强,即使在低剂量下也表现出色,而且在低剂量时对正常的 HUVEC 细胞没有明显的细胞毒性。同时,DOX-PtNPs 还能增强 HCT116 细胞的凋亡活性,且不会诱导癌细胞产生耐药性。这一研究成果发表在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》杂志上,为癌症治疗领域带来了新的曙光。

在这项研究中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是纳米颗粒的合成技术,通过特定的化学反应合成了 PtNPs 和 DOX-PtNPs;其次是多种表征技术,如动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描透射电子显微镜(STEM)和能量色散 X 射线光谱(EDX),用于分析纳米颗粒的大小、结构和成分;此外,还运用了细胞实验技术,包括 MTT 法检测细胞活力、AnnexinV/PI 法检测细胞凋亡、Hoechst 和 Rhodamine 123 染色观察细胞形态和耐药性。

研究结果具体如下:

  • DOX-PtNPs 的表征:DLS 分析显示,未负载 DOX 的 PtNPs 平均粒径约为 21.72nm,负载 DOX 后(DOX-PtNPs)粒径约为 212nm,这表明 DOX 成功结合到 PtNPs 上,且这种粒径变化有利于药物的有效递送。STEM 和 EDX 分析进一步证实了纳米颗粒的大小和成分,与 DLS 结果相符。FTIR 光谱分析则发现,DOX 与 PtNPs 结合后,特征峰发生了变化,证明两者之间存在相互作用,且 DOX 在结合后仍保留了化学结构,这对维持其治疗效果至关重要。
  • 纳米封装和药物释放:研究发现,当 PtNPs 浓度约为药物浓度的两倍时,纳米封装效率高达 97.27% 。药物释放研究表明,在 6 - 12 小时内,约 82% 的药物从纳米复合物中释放出来,24 - 48 小时释放量增加到 84 - 87% ,72 小时后释放量有所下降。吸附等温线研究显示,该体系符合 Freundlich 等温线模型,具有较高的吸附容量,这意味着药物能较好地与纳米颗粒结合并实现可控释放。
  • 细胞培养:MTT 实验结果令人振奋,DOX-PtNPs 在 MCF-7 和 HCT116 细胞中的 IC50值显著低于 DOX,分别为 0.64μg/ml 和 0.62μg/ml,而 DOX 的 IC50值分别为 4.81μg/ml 和 5.03μg/ml,这表明 PtNPs 使 DOX 的疗效提高了约 8 倍。同时,在有效治疗癌细胞的剂量下,DOX-PtNPs 对正常的 HUVEC 细胞影响较小,展现出良好的靶向性。AnnexinV/PI 实验表明,DOX-PtNPs 诱导 HCT116 细胞凋亡的效果比 DOX 更显著。Hoechst 染色观察到细胞凋亡的形态学特征,与 MTT 和凋亡实验结果一致。Rhodamine 123 染色则发现,DOX-PtNPs 处理的细胞荧光强度更高,表明其可能具有更低的耐药性。

研究结论和讨论部分指出,本研究首次探讨了 DOX-PtNPs 在结直肠癌治疗中的应用,合成的 PtNPs 粒径更小,且显著提高了 DOX 的疗效,同时证明其不会显著增加癌细胞的耐药性。这一研究成果为癌症治疗提供了一种新的策略,有望减少化疗药物的副作用,提高治疗效果。然而,该研究目前仅在体外进行,未来还需要进一步开展体内研究,优化药物递送系统,充分挖掘 PtNPs 在癌症治疗中的潜力,为广大癌症患者带来更多的希望和福音。

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