来自乳酸菌LAB2的花朵状ZnO纳米颗粒：通过调节氧化应激发挥潜在的选择性抗癌活性

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Flower-shaped ZnO nanoparticles from Lactococcus lactis LAB2: potential selective anti-cancer activity via oxidative stress modulation

生物合成ZnO-NP2纳米颗粒通过乳酸乳球菌培养上清合成，具有选择性抗癌活性。正常HUVEC细胞存活率96.44%，而HCT116和K562癌细胞存活率分别降至58.92%和39.24%。该纳米颗粒通过氧化应激调控和内在凋亡通路激活诱导癌细胞凋亡，并呈现矛盾的抗自由基活性（DPPH清除率63.15%）。表面负电荷(-25至-30mV)和蛋白质包覆（FTIR证实）是其特性，BAX基因29.68倍上调与BCL2基因0.05倍下调形成凋亡调控双重机制，提示靶向抗癌应用潜力。

　　

摘要

利用乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）培养上清液合成的氧化锌纳米颗粒（ZnO-NP2）表现出卓越的抗癌活性。这些类似花朵的纳米颗粒在正常的人类脐静脉内皮细胞（HUVEC）中的存活率为96.44%，而在0.25毫克/毫升的浓度下，它们将HCT116和K562癌细胞的存活率分别降低到了58.92%和39.24%。吖啶橙-溴化乙锭染色实验证实了剂量依赖性的细胞凋亡诱导作用，其中K562细胞中凋亡细胞与坏死细胞的比例达到了61.66%。氧化应激分析显示了复杂的细胞类型特异性氧化还原调节机制：与对照组相比，HCT116细胞中的过氧化氢酶活性提高了46.9%，脂质过氧化程度增加，同时一氧化氮和谷胱甘肽的水平也有所上升。基因表达分析揭示了细胞凋亡途径的显著变化：HCT116细胞中的BAX基因表达上调了29.68倍，而K562细胞中的BCL2基因表达下调了0.05倍。物理化学表征证实了这些纳米颗粒的成功合成，包括蛋白质包覆（通过FTIR光谱在1635.95厘米?1处检测到特征峰）、负表面电荷（-25至-30毫伏）以及晶体状的花朵形态。矛盾的是，尽管在癌细胞中具有促氧化作用，ZnO-NP2在无细胞DPPH检测中仍表现出抗氧化活性（减少了63.15%的氧化程度）。体外实验表明，ZnO-NP2通过调节氧化应激并激活内在的细胞凋亡途径来诱导癌细胞的选择性死亡，这为其作为靶向抗癌剂的开发提供了初步潜力，但还需进一步的体内验证和机制研究。

图形摘要