海藻酸钠和壳聚糖包被阿魏酸硒纳米颗粒:三阴性乳腺癌治疗的新希望

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Medical Oncology 2.8

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  三阴性乳腺癌(TNBC)治疗困难,研究人员开展了海藻酸钠(Alg)和壳聚糖(CS)包被阿魏酸(FA)硒纳米颗粒(SeNPs)的研究。结果显示,Alg@FA-SeNPs 细胞毒性更强,二者能调节相关基因表达。这为 TNBC 治疗提供了新策略。

  在癌症的庞大版图中,乳腺癌是女性健康的一大劲敌,其中三阴性乳腺癌(TNBC)更是棘手。TNBC 因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体 2(HER2)的表达,对传统的受体靶向激素疗法和 HER2 靶向疗法都不敏感 ,预后较差。MDA-MB-231 细胞作为 TNBC 的典型细胞模型,具有侵袭性强、易转移等特点,这使得攻克 TNBC 的难度进一步加大。
在此背景下,来自安卡拉大学、奥尔杜大学和哈杰泰佩大学的研究人员,决心探索新的治疗策略。他们将目光聚焦在纳米技术上,致力于开发一种高效的药物递送系统,期望能为 TNBC 患者带来新的希望。研究成果发表在《Medical Oncology》上。

为开展此项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。在纳米颗粒制备方面,通过化学还原法合成硒纳米颗粒(SeNPs),并分别用海藻酸钠(Alg)和壳聚糖(CS)进行包被,制备出 Alg@FA-SeNPs 和 CS@FA-SeNPs;采用透析法测定纳米颗粒的包封率和载药量;利用多种光谱和显微镜技术,如 X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对纳米颗粒进行表征;借助 MTT 细胞增殖实验、实时荧光定量 PCR(Real-time PCR)技术以及总抗氧化状态(TAS) - 总氧化状态(TOS)和氧化应激指数(OSI)测量,来评估纳米颗粒对 MDA-MB-231 细胞的影响。

研究结果如下:

  • 纳米颗粒的表征:通过 UV - Vis 光谱分析发现,修饰后的 SeNPs 出现新的特征峰,证明阿魏酸(FA)、Alg 和 CS 成功修饰到纳米颗粒表面。SEM 图像显示,FA - SeNPs 呈球形且分布均匀,Alg@FA - SeNPs 有一定聚集,CS@FA - SeNPs 聚集更明显且形态不规则。同时,Alg@FA - SeNPs 和 CS@FA - SeNPs 的平均粒径分别为 218nm 和 261nm,大于未修饰的 SeNPs(119nm) 。EDX 分析和元素映射证实了纳米颗粒成功合成,且元素分布均匀。XRD 分析表明合成的硒纳米颗粒以无定形结构为主,同时存在少量结晶硒相。
  • 药物释放与包封率:Alg@FA - SeNPs 和 CS@FA - SeNPs 均呈现出先快速释放、后持续释放的双相释放模式。在不同 pH 值和温度条件下,二者的释放行为存在差异,这与各自的包被材料特性有关。未修饰的 FA - SeNPs 包封率为 64.9% ,Alg 和 CS 包被后,药物保留率分别达到 98.9% 和 99.1% ,说明包被能有效防止药物泄漏。
  • 细胞增殖抑制作用:MTT 实验结果表明,Alg@FA - SeNPs 和 CS@FA - SeNPs 对 MDA - MB - 231 细胞的增殖均有抑制作用,且呈剂量和时间依赖性。48h 时,Alg@FA - SeNPs 的半最大抑制浓度(IC50)为 103.6μg/mL,CS@FA - SeNPs 的 IC50为 178μg/mL,Alg@FA - SeNPs 的细胞毒性更强。
  • 对凋亡相关基因表达的影响:Real - time PCR 分析显示,CS@FA - SeNPs 处理后,MDA - MB - 231 细胞中抗凋亡基因 Bcl - 2 的表达显著下调;Alg@FA - SeNPs 处理后,基因 H2AX 表达显著上调,提示存在基因毒性应激。其他凋亡相关基因如 caspase - 3、caspase - 8、caspase - 9 等的表达也有变化,但多数未达到统计学意义。
  • 对氧化应激参数的影响:TAS - TOS 和 OSI 测量结果表明,Alg@FA - SeNPs 和 CS@FA - SeNPs 处理 MDA - MB - 231 细胞后,虽然总氧化能力、总抗氧化能力和氧化应激指数有所改变,但差异均无统计学意义。

研究结论和讨论部分指出,表面包被材料显著影响纳米颗粒的细胞内命运和生物活性。Alg 包被促使纳米颗粒产生核毒性作用,可能是通过更持续地释放 FA 和 Se,干扰 DNA 复制或染色质稳定性;CS 包被则主要调节线粒体凋亡信号通路,通过下调 Bcl - 2 启动细胞凋亡。尽管两种纳米颗粒均未显著改变氧化应激参数,但它们仍能通过其他机制影响细胞命运。这一研究成果揭示了表面化学在调节纳米载体系统生物学性能中的重要性,为设计靶向纳米药物提供了理论依据。Alg 和 CS 包被的 FA - SeNPs 在 TNBC 治疗中展现出潜力,不过目前研究存在局限性,如缺乏体内数据、对健康非癌细胞系的研究不足等。未来需进一步在动物模型中评估其体内疗效和安全性,优化聚合物浓度和引入靶向配体,以提高肿瘤特异性递送,减少脱靶效应,推动该纳米颗粒早日应用于临床 TNBC 治疗。

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