姜黄素类化合物纳米载体在体内外肝癌模型中有效诱导细胞凋亡并减弱癌表型

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  针对肝细胞癌(HCC)死亡率高、治疗手段有限等问题,研究人员开展姜黄素类化合物(Turmerones)负载非离子表面活性剂囊泡(Niosomes)抗 HCC 研究。发现其可诱导 Huh-7 和 Hep3B 细胞凋亡、阻滞细胞周期等,为 HCC 治疗提供新策略。

  肝癌,尤其是肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC),如同潜伏在人体肝脏中的 “沉默杀手”,一直是全球范围内威胁人类健康的重大挑战。它不仅死亡率高企,且发病率呈逐年上升趋势,晚期患者往往面临治疗手段有限、易耐药、复发率高等困境。目前,手术切除、肝移植等传统疗法对早期患者有一定效果,但多数患者确诊时已处于中晚期,错过了最佳治疗时机。而化疗药物因缺乏靶向性,常带来严重的副作用,开发更高效、低毒的治疗策略迫在眉睫。
在此背景下,天然产物中的活性成分成为研究热点。姜黄(Curcuma longa Linn)作为传统药用植物,其含有的姜黄素类化合物(Turmerones)被证实具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性,在肝癌治疗中展现出潜力。然而,姜黄素类化合物的疏水性导致其生物利用度低,难以在体内发挥理想疗效,如何高效递送成为制约其应用的关键瓶颈。非离子表面活性剂囊泡(Niosomes)作为一种由非离子表面活性剂构成的纳米载体,具有稳定性高、生物相容性好、制备成本低等优势,在药物递送领域备受关注。基于此,来自 Royan Institute、德黑兰医科大学(Tehran University of Medical Sciences)等机构的研究人员开展了相关研究,探究姜黄素类化合物负载非离子表面活性剂囊泡(Turmerone-loaded Niosomes)在肝细胞癌治疗中的作用,该研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过薄膜水化法制备姜黄素类化合物负载的非离子表面活性剂囊泡,利用动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)测定其粒径、多分散指数(PDI)和 zeta 电位,借助扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)观察形态,运用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)进行化学结构表征。在体外实验中,以 Huh-7 和 Hep3B 两种肝癌细胞系为模型,检测细胞凋亡、细胞周期、基因表达(如上皮 - 间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)相关基因)、蛋白表达、集落形成能力和迁移能力等;在体内实验中,将经姜黄素类化合物负载非离子表面活性剂囊泡处理的 Huh-7 细胞接种于裸鼠,观察肿瘤生长情况。

体外实验结果


  • 诱导细胞凋亡与周期阻滞:通过流式细胞术等检测发现,姜黄素类化合物负载非离子表面活性剂囊泡可显著诱导 Huh-7 和 Hep3B 细胞凋亡,凋亡率分别达 26.04% 和 29.7%,并使细胞周期阻滞,抑制细胞增殖。
  • 抑制 EMT 表型与相关基因表达:实时定量 PCR 和蛋白质印迹实验表明,该纳米载体处理可下调 EMT 诱导基因表达,显著减弱 EMT 表型,降低细胞的迁移和侵袭能力。
  • 抑制集落形成能力:集落形成实验显示,处理后两种细胞系的集落形成能力明显下降,Huh-7 和 Hep3B 的存活分数分别为 0.27 和 0.032。

体内实验结果


裸鼠移植瘤实验显示,经姜黄素类化合物负载非离子表面活性剂囊泡预处理的肝癌细胞在裸鼠体内生长速率减慢,形成的肿瘤体积和重量更小,且肿瘤组织中增殖细胞数量显著减少,表明该纳米载体在体内具有抑制肿瘤生长的作用。

结论与讨论


本研究表明,与游离姜黄素类化合物相比,通过非离子表面活性剂囊泡递送姜黄素类化合物可显著提高其抗肝癌活性,在体内外均能有效诱导肝癌细胞凋亡、阻滞细胞周期、抑制 EMT 表型和肿瘤生长。这一结果归因于非离子表面活性剂囊泡改善了姜黄素类化合物的生物利用度,使其能够更有效地作用于肿瘤细胞。该研究为肝癌的治疗提供了一种新的策略和思路,有望与其他临床批准的治疗方法联合应用,提高肝癌治疗效果。同时,也为天然产物活性成分的开发和纳米药物递送系统的应用提供了重要的实验依据和参考价值。

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