刺苹果提取物对人特定癌细胞系的选择性细胞毒性及金纳米颗粒增强的细胞毒性与其基因表达调节

《Scientific Reports》：Selective cytotoxicity of Dendrocnide meyeniana extract and gold nanoparticle-enhanced cytotoxicity in selected human cancer cell lines with gene expression modulation

　　

摘要

Dendrocnide meyeniana是一种化学成分多样的植物，此前预测其具有抗癌潜力，但实验验证仍十分有限。本研究评估了D. meyeniana提取物（DE）及其生物合成金纳米颗粒制剂（DE-AuNPs）对人类癌细胞系的细胞毒性和分子效应。利用matK、rbcL和ITS DNA条形码确认了植物身份，并通过紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对DE-AuNPs进行了表征。在COLO201结直肠腺癌、HCC1806乳腺癌和A549肺癌细胞中评估了细胞毒性，并以HFL1成纤维细胞作为正常细胞模型。DE和DE-AuNPs对全部癌细胞系均表现出细胞毒性，IC??值均低于30 μg/mL。其中COLO201最为敏感，DE的IC??值为11.70 ± 1.85 μg/mL，DE-AuNPs为12.59 ± 1.91 μg/mL。相比之下，HFL1成纤维细胞的IC??值分别为48.31 ± 2.92和47.02 ± 2.89 μg/mL。选择性指数分析显示对癌细胞具有选择性细胞毒性，其中COLO201中观察到的选择性最高。纳米颗粒制剂的效果在不同癌细胞系之间存在差异，表明其反应具有细胞系依赖性。基因表达分析显示，与细胞凋亡、细胞周期调控、增殖和转移相关的基因发生差异性调控，包括在部分处理组中p53显著上调和EGFR表达降低。MMP-9表达也显示出细胞系依赖性的调控。这些发现提供了实验证据，补充了此前的计算预测结果，并支持了D. meyeniana衍生物制剂的抗癌潜力，值得进一步开展机制研究和转化研究。