内生真菌合成氧化铜纳米颗粒的抗癌潜力:机制与治疗应用

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5

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  本研究针对癌症治疗需求,通过内生真菌FCSRL3(Aspergillus sydowi)和FCPRS11(Aspergillus versicolor)绿色合成氧化铜纳米颗粒(CuONPs),系统评估其抗菌、抗氧化及抗血管生成活性。SEM/EDAX/XRD表征证实纳米颗粒特性,HET-CAM实验显示显著抑制鸡胚血管生成,为纳米药物开发提供新策略。

  

纳米科技在医学领域的突破性应用正重塑癌症治疗格局,其中金属氧化物纳米颗粒因其独特理化性质备受关注。然而,传统化学合成法存在毒性高、成本昂贵等问题,而生物合成技术尤其是微生物介导的绿色合成途径展现出巨大潜力。铜氧化物纳米颗粒(CuONPs)作为美国环保署认证的首个医用金属材料,其抗癌机制与规模化生产仍是研究难点。

Rathnavel Subramaniam College of Arts and Science与Bharathiar University的研究团队从印度楝树(Azadirachta indica)分离14株内生真菌,筛选出FCSRL3和FCPRS11两株活性菌株(经分子鉴定为Aspergillus sydowi和Aspergillus versicolor),通过酶促反应在pH 7.2条件下合成CuONPs。采用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDAX)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)进行表征,证实纳米颗粒形貌与元素组成。通过微量稀释法评估抗菌/抗真菌活性,DPPH法测定抗氧化能力,并创新性采用鸡胚绒毛尿囊膜模型(HET-CAM)量化抗血管生成效果。

Isolation, screening, and identification of potential endophytic fungi
从印度科印巴托尔三个地理区域采集楝树组织样本,分离出14株内生真菌。经拮抗实验筛选,FCSRL3和FCPRS11对11种病原微生物表现出最强抑制活性,分子鉴定为曲霉属菌株。

Isolation of endophytic fungal strains
楝树内生真菌群落分析显示,非色素菌株占优势。两株目标菌株在最小抑制浓度(MIC)下即展现广谱抗菌活性,对革兰氏阴性菌抑菌圈直径达18-22 mm。

Conclusions
真菌合成CuONPs在50 μg/mL浓度下即实现85% DPPH自由基清除率,HET-CAM实验显示血管生成抑制率达72%,证实其通过破坏肿瘤微环境血管网络发挥抗癌作用。该研究为开发低毒性、高效益的纳米抗癌药物提供新思路。

讨论部分强调,内生真菌合成的CuONPs兼具经济性与生物相容性优势,其多重生物活性源于纳米颗粒表面丰富的活性氧簇(ROS)与铜离子缓释效应。该成果发表于《Bioorganic Chemistry》,为纳米医学领域提供了从资源筛选到机制研究的完整范式,未来可拓展至靶向给药系统开发。

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