硒纳米颗粒与硒代蛋氨酸对顺铂肾毒性缓解作用的金属组学评估:开拓肿瘤治疗新方向

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 4.4

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  顺铂是常用抗癌药,但肾毒性限制其临床应用。研究人员以 RPTEC/TERT1 和 HeLa 细胞为模型,评估壳聚糖稳定的硒纳米颗粒(Ch-SeNPs)和硒代蛋氨酸(SeMet)对顺铂肾毒性的保护作用。结果显示二者均有潜力,为顺铂治疗提供新辅助选择。

  在肿瘤治疗的领域中,顺铂(cisplatin,cis-diamminedichloridoplatinum (II))是一位 “明星药物”,它凭借与 DNA 形成交联加合物的独特方式,对多种实体肿瘤展现出强大的杀伤力。然而,这位 “抗癌勇士” 却有着一个致命的 “弱点”—— 严重的肾毒性。约 30% 接受顺铂治疗的患者会出现急性肾损伤,这不仅中断了治疗进程,还让患者承受着巨大的痛苦。为了解决这一难题,来自未知研究机构的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》上。
研究人员巧妙地选用了两种硒化合物 —— 壳聚糖稳定的硒纳米颗粒(Ch-SeNPs)和硒代蛋氨酸(SeMet),以人端粒酶逆转录永生化肾近端小管上皮细胞(RPTEC/TERT1)和人宫颈癌细胞(HeLa)为细胞模型,深入探究它们对顺铂肾毒性的保护作用,同时考察与顺铂联合使用时的抗肿瘤效果。

在研究过程中,研究人员运用了多种先进的技术方法。其中,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术发挥了关键作用,用于精准测定细胞内硒(Se)和铂(Pt)的含量,以及铂与核 DNA 结合的情况;透射电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱(TEM-EDS)技术则帮助研究人员直观观察细胞的形态、超微结构变化以及 Ch-SeNPs 在细胞内的定位;尺寸排阻色谱(SEC)和阴离子交换色谱(AEC)分别与 ICP-MS 或紫外 - 可见光谱(UV-Vis)联用,用于分析细胞溶质提取物中硒和铂的形态。

研究结果十分丰富且有价值。首先,在 Ch-SeNPs 的表征方面,TEM-EDS 分析显示其呈球形、非聚集态,平均直径约 40nm,在合成后至少一个月内保持稳定,且在细胞实验培养基中也能维持稳定,ICP-MS 测定其硒浓度为 195±10mg Se L-1。细胞活力实验表明,SeMet 和 Ch-SeNPs 在无顺铂存在时,对 RPTEC/TERT1 细胞无明显损伤,而 Ch-SeNPs 对 HeLa 细胞有一定抑制作用,体现了其潜在的抗癌特性。当与顺铂联合使用时,SeMet 可提高肾细胞活力,对 HeLa 细胞的抗肿瘤效果无显著影响;Ch-SeNPs 对肾细胞活力和形态无明显改变,但能显著增强顺铂对 HeLa 细胞的杀伤力,有望降低顺铂用药剂量,减少肾损伤风险。

细胞超微结构分析发现,顺铂处理后,细胞内的内体空泡数量增加,HeLa 细胞的质膜受损严重;SeMet 可缓解顺铂诱导的自噬和质膜损伤;Ch-SeNPs 会使细胞形成大量细胞质空泡,并能进入细胞的多个亚细胞器,但与顺铂同时处理时,其内化颗粒减少,空泡数量和大小也降低。

ICP-MS 对细胞内 Se 和 Pt 含量的测定结果显示,两种硒化合物均能增加细胞内 Se 含量,但顺铂会抑制 Se 的摄取。RPTEC/TERT1 细胞对 Pt 的摄取和积累高于 HeLa 细胞,SeMet 可降低顺铂的摄取和铂 - DNA 结合,而 Ch-SeNPs 对其无影响。

色谱分析方面,SEC 结果表明,Ch-SeNPs 和 SeMet 能促进 RPTEC/TERT1 细胞中高分子量硒蛋白的表达,且 Ch-SeNPs 的作用更显著;同时,二者会导致细胞质中 Pt 的重新分布。AEC 分析发现,Ch-SeNPs 和 SeMet 处理后,细胞内的硒半胱氨酸(SeCys)等硒物种水平发生变化,且 Ch-SeNPs 处理后相关硒物种增加更明显,但顺铂会抑制这种变化;此外,在细胞溶质样品中未检测到 Pt-SeMet 加合物。

综上所述,该研究通过一系列严谨的实验,深入评估了 Ch-SeNPs 和 SeMet 对顺铂肾毒性的保护作用及联合使用时的抗肿瘤效果。研究表明,SeMet 可降低顺铂的细胞内积累和 DNA 结合,提高肾细胞存活率;Ch-SeNPs 虽不影响顺铂的摄取和结合,但能增强其抗肿瘤活性,二者还能促进细胞内硒蛋白的表达,减轻顺铂诱导的氧化应激。这些发现为未来在顺铂治疗中添加 Ch-SeNPs 或 SeMet 作为辅助药物提供了理论依据,有望提高顺铂治疗的安全性和有效性,为肿瘤患者带来新的希望。不过,目前的研究还只是初步探索,后续还需要更多深入的研究来进一步验证和拓展这些成果,让这两种硒化合物更好地服务于临床肿瘤治疗。

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