南瓜籽油纳米乳剂的体外抗乳腺癌潜力:细胞毒性与凋亡机制研究

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Scientific Reports 3.9

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  研究人员针对乳腺癌治疗中现有疗法副作用大、成本高的问题,开展了南瓜籽油纳米乳剂(PSO-NE)的制备与抗肿瘤机制研究。通过超声乳化技术优化制备了粒径152 nm、PDI 0.189的稳定纳米乳剂,证实其能通过下调Bcl-2/STAT-3/NF-κB和上调p53/Bax/caspase 3表达,诱导G0/G1期阻滞和凋亡,对MCF-7和MDA-MB-231细胞的IC50较游离PSO降低4-6倍。该研究为天然产物纳米制剂开发提供了新思路。

  

乳腺癌作为女性发病率最高的恶性肿瘤,现有化疗药物存在靶向性差、毒副作用大等瓶颈。南瓜籽油(PSO)虽具有抗癌潜力,但疏水性导致其生物利用度受限。印度贾米亚·哈姆达德大学生物技术系的研究团队在《Scientific Reports》发表研究,通过纳米技术将PSO转化为高效递送系统,揭示了其诱导乳腺癌细胞凋亡的分子机制。

研究采用超声乳化法制备PSO-NE,通过GC-MS分析PSO活性成分,动态光散射(DLS)表征纳米乳剂理化性质,结合MTT法、流式细胞术和实时荧光定量PCR等技术,系统评估了PSO-NE的抗癌效应。

表征与稳定性
优化后的PSO-NE粒径为152.0±0.14 nm,PDI 0.189±0.008,Zeta电位-23.5±0.23 mV。TEM显示球形纳米颗粒均匀分布,FT-IR证实乳化过程未改变PSO化学结构。经离心、冻融等应力测试,粒径变化率仅2.1%,证实其优异稳定性。

抗癌机制

  1. 选择性细胞毒性:PSO-NE对MCF-7和MDA-MB-231细胞的IC50分别为46.6μg/ml和60μg/ml,较游离PSO(200μg/ml和350μg/ml)显著降低,且对正常Vero细胞无毒性。
  2. 凋亡诱导:Annexin-V/PI双染显示PSO-NE处理组早期凋亡细胞比例达21.5%(MCF-7)和14.6%(MDA-MB-231),DAPI染色呈现典型核固缩。
  3. 周期阻滞:流式检测发现G0/G1期细胞比例从对照组的50.7%升至71.9%,伴随S期细胞减少12.5%。
  4. 基因调控:qPCR证实PSO-NE显著下调抗凋亡基因Bcl-2、STAT-3和NF-κB表达(p<0.001),同时促凋亡基因p53、Bax和caspase 3表达上调3-5倍。

讨论与意义
该研究首次证实PSO-NE通过多重机制发挥抗癌作用:其纳米结构增强细胞摄取效率(荧光标记显示80%内化率),主要活性成分9,12-十八碳二烯酸(37.41%)和角鲨烯(2.68%)协同调控细胞周期与凋亡通路。相较于传统化疗药阿霉素,PSO-NE展现更高选择性和更低毒性,为开发基于天然产物的纳米制剂提供了实验基础。未来需开展体内研究验证其靶向递送效果,并探索与其他抗癌药物的联用策略。

研究创新性地将食品级成分(Tween 80)与天然活性物质结合,符合"绿色化疗"发展趋势。鉴于乳腺癌分子分型的复杂性,该制剂对ER/PR/HER2不同亚型的作用差异也值得深入探索。这些发现为开发低成本、低毒性的辅助疗法开辟了新途径。

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