基于乳铁蛋白修饰的甲氨蝶呤固体脂质纳米粒靶向激活Caspase-6抑制结肠癌的计算机模拟与体外研究

本研究针对甲氨蝶呤(MTX)治疗结肠癌存在的溶解性差、系统毒性等问题，开发了乳铁蛋白(Lf)修饰的MTX固体脂质纳米粒(MTX-Lf-SLNs)。通过分子对接证实MTX与Caspase-6结合最强(评分-9.316)，纳米粒粒径约160 nm，包封率达85.87%，在pH 5.7下释放70%药物，对HCT116细胞的IC50为0.51μM，显著抑制细胞迁移和血管生成。该研究为结肠癌靶向治疗提供了新策略。

　　

结肠癌是全球最常见且致命的恶性肿瘤之一，传统化疗药物甲氨蝶呤(MTX)虽广泛应用，却面临溶解性差、非选择性分布和系统毒性等瓶颈。如何提高药物靶向性、降低副作用成为肿瘤研究的关键问题。印度SVKM'S NMIMS deemed-to-be大学和纳米科学与技术研究所的研究团队创新性地将乳铁蛋白(Lf)这一天然靶向配体与纳米技术结合，开发了MTX-Lf-SLNs纳米递送系统，相关成果发表在《Scientific Reports》。

研究采用分子对接筛选MTX作用靶点，通过乳化-溶剂挥发法制备纳米粒，并运用动态光散射、透射电镜等技术表征粒径和形貌。体外实验采用MTT法检测细胞毒性，流式细胞术分析凋亡，CAM模型评估抗血管生成效果。

分子对接与动力学模拟
研究发现MTX与Caspase-6结合能(-9.316)显著高于其他靶点，分子动力学模拟显示其与Arg220、Asp262等残基形成稳定氢键。

纳米粒特性
MTX-Lf-SLNs呈球形，粒径154.18±8.26 nm，zeta电位-33.37 mV，酸性条件下释放70%药物，乳铁蛋白修饰使核面积减少18.52±3.67%（DAPI染色证实）。

生物学效应
纳米制剂使HCT116细胞IC₅₀降至0.51μM，早期凋亡率达40%，线粒体膜电位(R/G比4.4±0.4)显著改善。CAM实验显示血管生成抑制70%，伤口愈合实验显示迁移抑制率较游离MTX提高2倍。

免疫调节
纳米粒使TNF-α、IL-6水平分别降至17.6±2.1 pg/mL和20.2±1.9 pg/mL，流式检测显示ICAM-1表达从82.3%降至14.2%。

该研究通过多学科交叉策略，不仅证实Caspase-6是MTX的关键作用靶点，更创新性地利用乳铁蛋白受体介导的内吞作用实现精准递送。纳米制剂在保持抗癌活性的同时，通过pH响应释放和线粒体保护机制降低毒性，其双重抑制肿瘤增殖和血管生成的效果为临床转化提供新思路。特别值得注意的是，该研究首次将乳铁蛋白的免疫调节特性与MTX的化疗作用协同整合，为开发"减毒增效"的纳米药物树立了范例。