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靶向递送蜂胶的丙烯酸/壳聚糖纳米凝胶:通过破坏转移通路增强生物利用度治疗肝细胞癌的新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5
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本研究针对肝细胞癌(HCC)治疗中蜂胶(Propolis)生物利用度低、毒性非特异性等问题,开发了γ射线辐照合成的丙烯酸/壳聚糖(AAc/Cs)纳米凝胶载药系统。该(AAc/Cs)/Pr纳米凝胶对HepG2细胞展现选择性细胞毒性(IC50 =13.9μg/mL),通过调控NF-κB、MMP2/9等靶点抑制转移,上调p53(4.12倍)诱导凋亡,为HCC靶向治疗提供了新平台。
肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的第三大原因,约90%的原发性肝癌病例与其相关。这种恶性肿瘤的治疗面临巨大挑战:晚期诊断率高、易转移复发,现有疗法效果有限。更棘手的是,慢性肝病如乙肝/丙肝感染、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等基础疾病的流行,加上酗酒和代谢综合征等生活方式因素,使得HCC发病率持续攀升。面对这一严峻形势,科学家们将目光投向了天然产物——蜂胶(Propolis)。这种由蜜蜂采集的树脂状物质含有丰富的生物活性成分,已显示出抗癌潜力。然而,蜂胶的水溶性差、生物利用度低以及在体内不稳定等问题,严重限制了其临床应用价值。
为解决这些难题,来自Taif大学的研究团队创新性地将纳米技术与天然药物相结合,开发了一种基于丙烯酸(Acrylic Acid, AAc)和壳聚糖(Chitosan, Cs)的纳米凝胶载药系统。这项发表在《Journal of Drug Delivery Science and Technology》的研究,通过γ射线辐照(5kGy)成功合成了负载蜂胶的(AAc/Cs)/Pr纳米凝胶,并系统评估了其对HCC的治疗效果。研究发现,这种新型纳米药物不仅能显著提高蜂胶的生物利用度,还能选择性靶向肝癌细胞,同时通过多通路协同作用抑制肿瘤转移和生长。
研究采用了多项关键技术:γ射线辐照合成纳米凝胶、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱表征材料、透射电镜(TEM)观察形貌、动态光散射(DLS)测定粒径、MTT法检测细胞毒性、ELISA检测炎症因子(IL-1β/IL-6)和黏附分子(ICAM-1/VCAM-1)、以及RT-PCR分析关键基因表达(MMP2/9、NF-κB、p53等)。实验使用了HepG2(肝癌)、CaCo2
(结肠癌)和Wi38(正常肺成纤维细胞)三种细胞系,均来自埃及VACSERA组织培养部。
【The Physicochemical properties of (AAc/Cs)Pr nanogel】部分显示,FTIR分析确认了纳米凝胶的成功合成,3370 cm-1
处的宽峰对应O-H伸缩振动,1656 cm-1
的强峰属于C=O伸缩振动,证实了AAc与Cs的有效交联。这些特性为药物负载和控释提供了理想载体。
【Abstract】中总结的关键结果表明:(AAc/Cs)/Pr纳米凝胶对HepG2细胞表现出选择性细胞毒性(IC50
=13.9μg/mL),而对正常Wi38细胞毒性极低(IC50
200μg/mL)。它能显著抑制炎症因子IL-1β(146.5±8.2 pg/mL)和IL-6(157.2±13.1 pg/mL)的分泌,并下调转移相关分子:NF-κB(3.87倍)、MMP2(2.93倍)、MMP9(4.34倍)以及黏附分子ICAM-1(9.4±0.33 ng/mL)和VCAM-1(29.8±1.1 ng/mL)。在诱导凋亡方面,纳米凝胶通过上调p53(4.12倍)和抑制Bcl-2(3.57倍)促进肿瘤细胞死亡;同时通过抑制JNK/SMAD4(2.4-2.9倍)有效阻断TGF-β/MAPK驱动的转移通路。
【Conclusion】部分强调,该研究成功将天然蜂胶与纳米技术相结合,解决了蜂胶临床应用的主要障碍。AAc/Cs纳米凝胶基质不仅提高了药物的稳定性和溶解度,还实现了靶向递送和控释,显著增强了治疗效果。其多靶点作用机制——同时调控炎症、转移和凋亡通路,且对正常细胞毒性低——为HCC治疗提供了全新策略。这种基于天然产物的纳米平台,在抗癌药物开发领域展现出广阔前景。
这项研究的创新价值在于:首次将γ射线辐照技术应用于AAc/Cs纳米凝胶的蜂胶负载系统;系统阐明了该纳米药物通过p53-Bcl-2通路诱导凋亡、通过NF-κB-MMP9轴抑制转移的多重机制;为天然抗癌药物的临床应用提供了可借鉴的纳米载体解决方案。未来研究可进一步探索该纳米凝胶在动物模型中的药效学和毒理学特性,推动其向临床转化。
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