姜黄素与PS及PC脂质-胆固醇单层膜差异性相互作用机制研究

《Scientific Reports》：Differential interactions of curcumin with POPC/cholesterol and POPS/cholesterol mixed monolayers at air-water interface

　　

摘要

本研究在膜水平上揭示了姜黄素与富含电中性PC基团的脂质/胆固醇单层膜（摩尔比7:3）以及富含带负电荷PS基团的单层膜之间的差异性相互作用机制。采用朗缪尔单层膜技术结合原子力显微镜，系统研究了不同浓度姜黄素（22、41、253 ng/mL）对两种混合单层膜的表面压-平均分子面积等温线、弹性模量、弛豫时间及微观形貌的影响。结果表明，姜黄素与POPS/Chol单层膜之间的相互作用强度显著大于与POPC/Chol单层膜之间的相互作用强度，且两者的响应模式差异较大。原子力显微镜结果进一步显示，姜黄素可能以聚集体形式吸附于POPC/Chol单层膜薄膜中，而在POPS/Chol单层膜薄膜中未观察到姜黄素聚集体。上述差异最可能归因于PS头基的负电荷及其在单层膜表面的高暴露程度，使得姜黄素能够通过离子-偶极相互作用与其更强烈地结合。本研究揭示了姜黄素抗肿瘤选择性的一种新机制，并为设计靶向肿瘤膜磷脂特征的姜黄素递送策略提供了实验依据。