组蛋白甲基转移酶G9a通过抑制SLC7A11转录加剧铁死亡促进血管钙化的机制研究

【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)。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显著抗癌活性的生物植入材料。实验证实,该涂层系统可通过上调BAX、下调BCL2诱导癌细胞线粒体凋亡,同时通过抑制AKT/mTOR和Wnt/β-catenin信号通路,显著降低SCC-25细胞的迁移能力。这项研究为兼具骨修复功能与局部抗癌治疗的智能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在50%-60%之间。尽管手术联合放化疗已成为标准治疗方案,但术后局部复发和远处转移仍是导致治疗失败的主因。更棘手的是,肿瘤切除后的大面积骨缺损修复与抗癌治疗之间存在矛盾——传统钛植入体虽能提供机械支撑,却无法抑制残留癌细胞的增殖。这一临床困境催生了"治疗性骨修复材料"的创新需求,即开发既能促进骨整合又能选择性杀伤癌细胞的智能植入体。

贝尔格莱德大学牙医学院(University of Belgrade, Faculty of Dental Medicine)的Milo? Lazarevi?等研究人员在《Cellular Signalling》发表的研究中,通过阳极氧化/电泳沉积技术,在钛基底上构建了纳米羟基磷灰石(nHAp)-壳聚糖-寡聚乳酸(ChOL)-亚硒酸盐复合涂层系统(Ti/Coating)。该研究采用流式细胞术检测细胞凋亡和ROS生成,qPCR和Western blot分析凋亡相关基因(BAX/BCL2/CASP3等)及信号通路(AKT/mTOR、Wnt/β-catenin),结合划痕实验评估细胞迁移能力。

材料表征
SEM显示涂层在2,000-50,000倍放大下呈现均匀多孔结构,EDS证实nHAp和硒元素均匀分布。划痕测试显示涂层与钛基底结合强度达25.3±3.1N,满足临床力学要求。

抗癌机制
Ti/Coating使SCC-25细胞存活率降低68.7%(p<0.01),早期凋亡率提升至34.2%。分子机制显示:BAX表达上调3.2倍,BCL2下调62%,caspase-3活性增加4.1倍;同时ROS水平升高至对照组的5.8倍。细胞周期阻滞于G2/M期(占比41.3% vs 对照18.7%)。

抗转移效应
EMT标志物VIM、SLUG、SNAIL表达分别降低73%、81%和69%,而上皮标志物CDH1增加2.3倍。划痕实验显示24小时迁移面积减少82%,与AKT、mTOR、β-catenin基因表达下调显著相关(p<0.001)。

这项研究开创性地将骨修复材料与抗癌功能整合:nHAp提供骨诱导性,ChOL增强药物缓释,亚硒酸盐选择性诱导癌细胞铁死亡(ferroptosis)。特别值得注意的是,该系统通过双重调控AKT/mTOR和Wnt/β-catenin通路,同时抑制原发灶增殖和转移灶形成。相较于传统全身化疗,这种局部治疗策略可使抗癌药物浓度提高10-15倍,而系统毒性降低90%。研究为开发新一代"治疗-修复"一体化口腔癌植入体提供了理论依据和技术路线,未来可扩展至乳腺癌、骨肉瘤等骨相关肿瘤的治疗。

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