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为解决胶质母细胞瘤治疗难题,研究人员对欧洲荚蒾衍生纳米囊泡(VDNVs)研究,发现其有抗癌及抗氧化潜力1217。
胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GB)是一种极为凶险的原发性恶性脑肿瘤,就像隐藏在大脑中的 “恶魔”,严重威胁着患者的生命健康。它在胶质瘤中占比约 54%,患者的中位生存时间仅 15 个月 。当前,治疗 GB 的方法主要是手术切除肿瘤后,再进行放疗和化疗,但这些方法存在诸多挑战,比如药物难以有效送达肿瘤部位,导致疗效不佳、生物利用度低。此外,一些创新的治疗手段,像使用非致病性病毒,虽然有一定前景,但也面临免疫系统反应、剂量限制等问题。在这样的困境下,科研人员急需寻找新的治疗策略,为 GB 患者带来新的希望。
来自伊斯坦布尔耶尔德兹技术大学(Yildiz Technical University)的研究人员开展了一项极具意义的研究,他们将目光投向了植物源纳米囊泡(Plant-derived nanovesicles,PDNVs)。PDNVs 是从植物果实或其他部位提取的纳米级细胞外囊泡,具有天然无毒、安全稳定、细胞摄取率高等优点,在癌症治疗领域展现出巨大的潜力。此次研究聚焦于从欧洲荚蒾(Viburnum opulus)果实中提取纳米囊泡(VDNVs),并对其进行全面研究。该研究成果发表在《Medical Oncology》上,为 GB 的治疗开辟了新的方向。
在研究方法上,研究人员采用了一系列关键技术。首先,他们从注册的农业公司购买欧洲荚蒾果实,经过清洗、榨汁、多次离心等步骤,再利用基于聚合物的外泌体沉淀缓冲液和尺寸排阻色谱法(SEC)成功提取出 VDNVs。之后,运用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)分析等技术对 VDNVs 的形态、大小、zeta 电位等进行表征;通过微 BCA 蛋白检测试剂盒、Folin–Ciocalteu 试剂等测定其总蛋白浓度、总酚含量(TPC)和总抗氧化状态(TAS);使用 MTT 检测、克隆形成实验、伤口愈合实验、DAPI 染色等方法评估 VDNVs 对 U87MG 人胶质母细胞瘤细胞和健康人真皮成纤维细胞(HDF)的细胞毒性、抗癌和抗氧化作用345。
研究结果令人振奋。在 VDNVs 的分离和表征方面,FESEM 和 TEM 分析显示,VDNVs 呈椭圆形至椭圆状,平均直径分别为 54.23nm 和 41.21nm;DLS 分析表明其 Z 平均直径为 45.36nm,zeta 电位为 - 2.87mV,总蛋白浓度为 1534 ± 97.78μg/ml,总酚浓度为 4.270 ± 0.66mg 没食子酸当量 / L,TAS 值为 3.83 ± 0.37mmol Trolox 当量 / L678。
细胞培养研究成果显著。MTT 检测发现,VDNVs 对 U87MG 细胞的细胞毒性很强,24h 的 IC50值为 173.20μg/mL,48h 为 125.86μg/mL,相比之下,对 HDF 细胞的抑制作用较弱,48h 的 IC50值为 948.12μg/mL,这表明 VDNVs 对 GB 细胞具有高度选择性毒性910。克隆形成实验显示,IC50剂量的 VDNVs 能显著抑制 U87MG 细胞的集落形成,24h 和 48h 时集落形成率分别为 48.19% 和 17.67%,有效抑制了细胞增殖1112。伤口愈合实验表明,VDNVs 能抑制 U87MG 细胞的迁移,对照组伤口在 24h 完全愈合,而 VDNVs 处理组伤口愈合率仅 3.09%1314。DAPI 染色分析发现,VDNVs 处理组的 U87MG 细胞凋亡率随时间增加,24h 时凋亡率为 26%,48h 时升至 33%,而对照组相应时间点分别为 17% 和 21%,证明 VDNVs 可诱导细胞凋亡15。TAS 和总氧化状态(TOS)分析显示,48h 时,VDNVs 处理组的 TAS 值降低,TOS 值下降近两倍,表明其具有强大的抗氧化作用1618。
研究结论和讨论部分进一步凸显了该研究的重要意义。研究首次从欧洲荚蒾果实中成功提取出小于 100nm 的纳米囊泡,证实了 VDNVs 对 GB 细胞具有显著的细胞毒性,能有效抑制癌细胞增殖和迁移,还具备抗氧化特性。然而,该研究也存在一些局限性,比如缺乏体内应用研究,VDNVs 穿越血脑屏障(BBB)的能力未知 。但总体而言,这项研究为 GB 的治疗提供了新的潜在方案,VDNVs 有望成为一种新型的抗癌药物或药物递送系统。未来,需要进一步优化 VDNVs 的提取技术,深入研究其作用机制,探索克服血脑屏障的方法,推动其从实验室走向临床应用,为胶质母细胞瘤患者带来真正的希望。
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