ZIF-8共载姜黄素与金纳米颗粒的构建及其对肝癌代谢组学的调控机制研究

本研究针对肝癌治疗中姜黄素(Cur)生物利用度低的问题，通过pH敏感的沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)共载Cur与金纳米颗粒(Au NPs)，构建了Cur/Au@ZIF-8复合给药系统。该体系载药率达47.16%，在酸性环境(pH 5.5)释放率达72.34%，显著抑制SD大鼠原位肝癌模型肿瘤生长(抑制率46.81%)，并发现26个与脂肪酸代谢相关的差异代谢物，为肝癌靶向治疗提供了新策略。

　　

肝癌作为全球死亡率最高的恶性肿瘤之一，其治疗面临药物递送效率低、肿瘤微环境特异性差等挑战。姜黄素(Curcumin, Cur)虽具有显著抗肿瘤活性，但水溶性差、生物利用度低限制了临床应用。与此同时，金纳米颗粒(Gold nanoparticles, Au NPs)的抗炎特性为肿瘤微环境调控提供了新思路。如何整合二者优势并实现精准递送，成为当前研究的关键科学问题。

河南省卫生健康委与科技厅联合资助项目团队创新性地采用沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8)作为载体，通过其pH敏感性在肿瘤酸性微环境中特异性降解的特性，构建了共载Cur与Au NPs的纳米复合体系Cur/Au@ZIF-8。该研究发表于《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》，为解决肝癌靶向治疗难题提供了突破性方案。

研究采用溶剂法合成ZIF-8载体，通过混合溶剂将Au NPs与Cur同步负载。关键技术包括：超声引导SD大鼠原位肝癌模型构建、扫描/透射电镜(SEM/TEM)表征材料形貌、粉末X射线衍射(PXRD)分析晶体结构、代谢组学技术检测26种差异代谢物。

【Construction and characterization of materials】
电镜显示Au NPs呈4-5 nm球形，ZIF-8为典型菱形十二面体结构，载药后粒径均匀。元素分析证实Cur成功负载，载药效率达47.16%。PXRD证明复合物保持ZIF-8晶体结构，Au NPs以零价态存在。

【Drug release and antitumor effects】
体外释放实验显示pH 5.5时72.34%的Cur释放，显著高于生理pH。SD大鼠模型证实Cur/Au@ZIF-8组肿瘤抑制率达46.81%，组织病理显示明显坏死灶。代谢组学发现26个关键差异代谢物(p<0.05)，涉及棕榈酸、亚油酸等脂肪酸代谢通路。

【Conclusion】
该研究创新性地将ZIF-8的pH响应特性、Cur的直接抗肿瘤作用和Au NPs的微环境调控功能整合，首次揭示了该复合体系通过干扰脂肪酸代谢抑制肿瘤的机制。ZIF-8在酸性环境中的可控降解实现了药物靶向释放，Au NPs通过调节谷胱甘肽(GSH)水平增强疗效。这种"载体-药物-佐剂"三位一体的设计策略，为纳米药物研发提供了新范式，其发现的脂肪酸代谢相关生物标志物为肝癌治疗监测提供了潜在靶点。

研究获得河南省科技攻关项目(242102311083等)支持，通讯作者Qiuzheng Du团队在药物递送系统领域持续产出创新成果。该工作不仅证实了Cur/Au@ZIF-8的临床转化潜力，更为探索肿瘤代谢重编程机制开辟了新途径。