“抗癌钛牙”问世!新型纳米涂层植入体攻克口腔癌术后复发难题

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Cellular Signalling 4.4

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  本研究针对口腔鳞状细胞癌(OSCC)术后复发和转移的临床难题,创新性地开发了一种基于纳米羟基磷灰石(nHAp)、壳聚糖-寡聚乳酸(ChOL)和亚硒酸盐复合涂层的钛植入体(Ti/Coating)系统。通过联合阳极氧化/电泳沉积技术,研究人员成功构建了具有选择性抗癌活性的生物材料,证实其可通过上调BAX/CASP级联、抑制AKT/mTOR和Wnt/β-catenin通路诱导OSCC细胞凋亡,同时抑制上皮-间质转化(EMT)进程。该研究为兼具力学支撑与局部抗癌功能的骨修复植入体开发提供了新思路。

  

口腔鳞状细胞癌(OSCC)作为头颈部常见的恶性肿瘤,其五年生存率长期停滞不前,术后复发和转移是临床面临的主要挑战。传统钛植入体虽能提供力学支撑,却缺乏抗癌活性。如何在保证骨整合性能的同时赋予植入体局部抗癌功能,成为再生医学领域亟待突破的科学问题。

贝尔格莱德大学牙医学院的研究团队在《Cellular Signalling》发表创新性研究,通过阳极氧化/电泳沉积技术,在钛表面构建了纳米羟基磷灰石(nHAp)/壳聚糖-寡聚乳酸(ChOL)/亚硒酸盐复合涂层。该涂层系统展现出对OSCC细胞的选择性杀伤作用,同时保持对正常细胞的生物相容性,为开发兼具结构支撑与抗癌功能的智能植入体提供了新策略。

研究采用MTT法检测细胞活力,流式细胞术分析凋亡(Annexin V)和细胞周期,qPCR/Western blot检测BAX、BCL2、CASP家族等凋亡相关基因,并通过划痕实验评估迁移能力。关键发现包括:

【Material characterization】
扫描电镜证实涂层具有均匀多孔结构,EDS显示nHAp和硒元素均匀分布。X射线衍射显示涂层含羟基磷灰石特征峰,拉曼光谱证实ChOL成功整合。

【Anticancer mechanism】
Ti/Coating使SCC-25细胞存活率降低62%,早期凋亡率提升8.3倍。线粒体途径激活表现为BAX上调3.2倍,BCL2下调67%,CASP3/8/9显著活化。G2/M期阻滞达41%,ROS水平升高4.5倍。

【EMT inhibition】
上皮标志物CDH1表达提升2.1倍,间质标志物VIM、SLUG、SNAIL分别下降58%、63%和72%,划痕实验显示迁移抑制率达81%。

【Pathway modulation】
AKT和mTOR表达降低54%和61%,β-catenin下调73%,证实通过阻断关键致癌通路发挥作用。

该研究创新性地将骨整合材料与抗癌功能整合,其双重作用机制包括:①硒元素和nHAp协同诱导线粒体凋亡;②ChOL破坏肿瘤细胞膜稳定性;③多靶点抑制EMT进程。特别值得注意的是,涂层系统对正常成骨细胞无显著毒性,显示出良好的治疗窗口。这种"结构-功能一体化"的设计理念,为OSCC术后骨缺损修复提供了兼具力学支撑、骨诱导和局部抗癌功能的新型解决方案,在个性化医疗和精准肿瘤治疗领域具有重要转化价值。

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