纳米硒在小鼠结直肠癌模型中的抗癌信号转导通路:开拓癌症治疗新方向

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  结直肠癌(CRC)复发率和转移率高,现有治疗手段存在局限。研究人员以纳米硒(SeNPs)为对象,用小鼠 MC-38 细胞系移植瘤模型开展研究。结果显示 SeNPs 能抑制肿瘤生长、转移,调节基因表达。该研究为结直肠癌治疗提供新思路。

  结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤,长期以来一直威胁着人类的健康。它不仅发病率高,而且复发和转移的情况十分常见。在癌症的舞台上,结直肠癌就像一个顽固的 “反派”,给治疗带来了极大的挑战。目前,虽然针对结直肠癌的治疗方法有很多,比如手术切除、化疗和放疗等,但这些方法都存在一定的局限性。手术往往需要进行大刀阔斧的操作,给患者带来巨大的身体创伤,而且术后还可能面临一系列并发症;化疗和放疗在杀死癌细胞的同时,也会对正常细胞造成伤害,引发各种不良反应,让患者苦不堪言。此外,由于结直肠癌的转移特性,很多患者在确诊时已经处于晚期,错过了最佳治疗时机,五年生存率极低。
在这样的困境下,科研人员就像一群勇敢的 “探险家”,不断寻找新的治疗方法和策略。纳米技术的出现,为癌症治疗带来了新的希望。纳米硒(SeNPs)作为一种具有潜力的纳米材料,因其对正常组织毒性低、对癌细胞具有细胞毒性作用而备受关注。为了深入了解纳米硒在结直肠癌治疗中的作用,来自未知研究机构的科研人员开展了一项重要研究,该研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上。

科研人员采用了一系列关键技术方法来开展这项研究。他们首先利用激光消融法制备了直径为 100nm 的纳米硒颗粒。在实验动物模型方面,选择将 MC-38 细胞系(一种源自结肠腺癌的细胞系)皮下植入小鼠体内,构建了结直肠癌小鼠模型。为了检测纳米硒在小鼠体内的分布和浓度变化,运用原子吸收光谱法对小鼠血液、肝脏和肿瘤样本中的硒含量进行分析。同时,借助 PCR 和蛋白质免疫印迹(western blot)分析技术,研究基因和蛋白质的表达变化情况 。

纳米硒对小鼠体重和肿瘤大小的影响


研究人员给荷瘤小鼠腹腔注射不同浓度(1μg/g 或 10μg/g)的纳米硒,通过形态测量发现,注射纳米硒后,小鼠在癌症发展过程中的体重减轻得到抑制。而且,肿瘤大小显著减小,相较于未注射纳米硒的对照组,注射纳米硒的小鼠肿瘤尺寸缩小了 2 - 2.5 倍。这一结果表明,纳米硒能够有效抑制肿瘤的生长,让肿瘤这个 “恶魔” 的势力得到了明显的削弱。

纳米硒对肿瘤转移的抑制作用


肿瘤转移是癌症治疗失败的主要原因之一,也是患者预后不良的重要因素。研究发现,纳米硒对肿瘤转移有着显著的抑制作用,能够将肿瘤转移抑制 1.5 - 3 倍。这意味着纳米硒就像一道坚固的 “防线”,成功阻挡了癌细胞的 “逃窜”,大大降低了癌症的恶性程度。

纳米硒在小鼠体内的分布情况


通过原子吸收光谱法分析发现,纳米硒能够通过血液循环运输到小鼠的各个组织器官。在血液和肝脏中,纳米硒能增加硒的含量,而且这种增加没有明显的剂量依赖性。然而,在肿瘤组织中,硒浓度呈现出明显的剂量依赖性增加,10μg/g 的纳米硒导致肿瘤组织中硒浓度的增加更为显著。这说明纳米硒似乎有着自己的 “导航系统”,能够精准地在肿瘤组织中富集,为后续发挥抗癌作用提供了有力的保障。

纳米硒对基因和蛋白质表达的影响


科研人员运用 PCR 和 western blot 分析技术,深入研究了纳米硒对基因和蛋白质表达的影响。结果发现,注射纳米硒后,编码抗炎和抗缺氧蛋白的基因表达增加,这有助于减轻肿瘤微环境中的炎症反应和缺氧状态,改善肿瘤组织的 “生存环境”,让癌细胞难以在恶劣的环境中肆意生长。同时,纳米硒会降低抗氧化硒蛋白和癌细胞增殖相关蛋白的表达,抑制了癌细胞的增殖能力,从根源上遏制了肿瘤的发展。两种浓度的纳米硒都能产生类似的效果,但浓度为 10μg/g 的纳米硒对更多基因的表达产生影响,效果也更加显著。

综上所述,这项研究得出了重要结论:纳米硒能够通过血液循环运输,并在结肠腺癌中高浓度积累,即便没有经过特定分子的功能化修饰,也能表现出对肿瘤的靶向性。纳米硒通过改变基因和蛋白质的表达模式,发挥出多组分的治疗效果,显著减小了结直肠腺癌的尺寸,抑制了肿瘤的转移和侵袭,同时还改善了小鼠的体重情况,在整个观察期内维持了良好的治疗效果。

该研究的意义重大,它为结直肠癌的治疗提供了新的方向和潜在的治疗策略。纳米硒作为一种具有独特优势的纳米材料,有望开发成为新型的抗癌药物。此外,研究中揭示的纳米硒作用机制,也为深入理解结直肠癌的发病机制和治疗靶点提供了重要依据,有助于推动癌症治疗领域的进一步发展,为众多癌症患者带来新的希望,让他们在与癌症的斗争中看到胜利的曙光。

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