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针对肝细胞癌（HCC）治疗挑战，研究人员探究纳米二氧化钛（nano-TiO?）、铜酞菁（CuPc）及 nano-TiO?/Pc 在声动力（SDT）、光动力（PDT）和声光动力（SPDT）下对 HepG2 细胞的作用。发现 SPDT 联合 nano-TiO?/Pc 诱导 83.80% 凋亡，激活凋亡通路，增强氧化应激，为 HCC 治疗提供新策略。
肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）作为全球健康的重大威胁，其发病率逐年攀升，与环境污染、不良生活方式及慢性压力等因素密切相关。目前，HCC 的治疗主要依赖手术、放疗和药物治疗的综合手段，但面临着耐药性、严重副作用和高昂经济负担等难题。传统的光动力疗法（Photodynamic Therapy, PDT）虽能通过光敏剂在特定波长光激活下产生活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）诱导癌细胞凋亡，但受限于组织光穿透深度和氧气供应；声动力疗法（Sonodynamic Therapy, SDT）虽具备更深的组织穿透能力，却需高浓度声敏剂，存在潜在毒性风险。因此，开发高效低毒的新型联合治疗策略成为迫切需求。
为突破现有治疗瓶颈，土耳其艾登阿德南?曼德列斯大学（Aydin Adnan Menderes University）等机构的研究人员开展了一项创新研究，探究纳米二氧化钛（nano-TiO?）、铜酞菁（Copper Phthalocyanine, CuPc）及其复合物（nano-TiO?/Pc）在 SDT、PDT 和声光动力疗法（Sonophotodynamic Therapy, SPDT）中对 HepG2 肝癌细胞的协同作用。研究成果发表于《Biological Trace Element Research》，为 HCC 治疗提供了极具潜力的新思路。
研究主要采用以下关键技术方法：
- 纳米材料合成：通过溶胶 - 凝胶法合成纯 nano-TiO?及 CuPc 修饰的 nano-TiO?/Pc 纳米颗粒，并利用 X 射线衍射（XRD）、粒径分析和紫外 - 可见光谱（UV-Vis）对其结构和光学特性进行表征。
- 细胞实验：将 HepG2 细胞分为对照组、nano-TiO?组、CuPc 组和 nano-TiO?/Pc 组，每组再细分 SDT、PDT、SPDT 处理亚组，通过 MTT 法检测细胞存活率，评估不同处理的细胞毒性。
- 凋亡与氧化应激分析：运用蛋白质免疫印迹（Western Blot）检测凋亡相关蛋白（如 caspase-3、caspase-9、Bcl-2、Bax、细胞色素 c 等）的表达水平，采用 ELISA 试剂盒测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）等氧化应激标志物的活性或含量。
研究结果
1. 纳米颗粒表征
XRD 结果显示，纯 nano-TiO?和 nano-TiO?/Pc 均为锐钛矿相，后者因 CuPc 修饰导致结晶度略有降低，粒径从 4.21 nm 增至 4.87 nm。UV-Vis 光谱表明，nano-TiO?/Pc 在可见光区域（600-800 nm）的吸收显著增强，提示其光催化活性提升。
2. 细胞毒性与协同效应
单独使用 nano-TiO?、CuPc 或 nano-TiO?/Pc 对 HepG2 细胞无显著毒性。然而，与 SDT 或 PDT 联合后，细胞存活率明显下降。其中，SPDT 联合 nano-TiO?/Pc 的细胞毒性最强，诱导高达 83.80% 的细胞凋亡，且联合指数（CI）为 0.49，证实其协同效应显著。
3. 凋亡通路激活
Western Blot 结果显示，SPDT-nano-TiO?/Pc 处理显著上调 cleaved caspase-3、cleaved caspase-9、cleaved caspase-8、Bax 和细胞色素 c（cyt-c）的表达，下调抗凋亡蛋白 Bcl-2 的水平，Bax/Bcl-2 比值显著升高，表明同时激活了内源性（线粒体介导）和外源性（死亡受体介导）凋亡通路。
4. 氧化应激增强
SPDT-nano-TiO?/Pc 处理导致 SOD、CAT 和 GSH 等抗氧化酶活性及含量显著降低，MDA（脂质过氧化产物）水平显著升高，表明该联合治疗通过大幅提升氧化应激水平，破坏肿瘤细胞膜和细胞器功能，进而诱导细胞死亡。
研究结论与意义
本研究证实，SPDT 联合 nano-TiO?/Pc 通过协同产生活性氧、激活线粒体凋亡通路和增强氧化应激，显著提升对 HepG2 细胞的杀伤效果。该策略突破了单一疗法的局限性，为 HCC 治疗提供了一种高效、低毒的新型联合模式。未来需进一步在动物模型中验证其安全性和有效性，并探索纳米材料的靶向修饰及与其他疗法（如免疫治疗）的联合应用，以推动其向临床转化。研究结果不仅拓展了光声动力疗法在肿瘤治疗中的应用，也为开发基于纳米材料的多模态协同治疗策略提供了重要理论依据。
