纳米粒子新突破:曲普瑞林修饰金纳米颗粒增强 MCF-7 乳腺癌细胞放疗敏感性的研究

【字体: 时间:2025年03月28日 来源:Discover Oncology 2.8

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  在癌症放疗中,肿瘤附近健康组织易受损伤是一大难题。为解决该问题,研究人员开展了金纳米粒子结合曲普瑞林肽对 MCF-7 乳腺癌细胞放射敏感性影响的研究。结果表明,曲普瑞林修饰的金纳米颗粒(Triptorelin-AuNPs)能提高细胞放射敏感性,这有望优化放疗效果。

  癌症,这个全球公共健康的 “头号大敌”,每年都无情地夺走无数人的生命。据预测,到 2025 年,全球每年新增癌症病例将高达 2000 万。其中,乳腺癌在女性恶性肿瘤中 “名列前茅”,工业化国家约八分之一的女性一生中会患上乳腺癌,且在发展中国家其发病率还在不断攀升。更糟糕的是,约三分之一的乳腺癌患者会发生转移,最终因病情恶化离世。
目前,传统的放疗和化疗手段在乳腺癌治疗上遭遇瓶颈。增加放疗剂量和化疗药物用量,不仅无法提升治疗效果,还会让许多患者因对传统疗法产生耐药性而陷入困境。放疗时,肿瘤与正常组织器官距离过近,使得辐射剂量受限,难以有效消灭肿瘤细胞。因此,寻找能增强肿瘤对电离辐射敏感性的物质(即放射增敏剂),以及减少正常组织并发症的放射防护剂,成为癌症治疗领域的关键任务。

在这样的背景下,纳米技术为癌症治疗带来了新希望。纳米材料尺寸与生物分子相近,独特的物理化学性质使其能轻松穿越生物屏障,实现药物的靶向递送。金纳米颗粒(AuNPs)凭借低毒性、生物相容性好等优势,在医疗领域备受关注。研究发现,高原子序数的纳米材料可作为放射增敏剂,AuNPs 更是其中的 “明星”,其高 X 射线吸收系数能增强放疗效果。

为进一步探究 AuNPs 在乳腺癌放疗中的潜力,来自伊朗马什哈德医科大学医学物理研究中心等机构的研究人员,开展了一项关于 “金纳米颗粒结合曲普瑞林肽对乳腺癌细胞(MCF-7)放射敏感性影响” 的研究,相关成果发表在《Discover Oncology》上。

研究人员采用了多种技术方法。首先,通过热还原法(Turkevich 法)合成 AuNPs,并将其与海藻酸钠结合,再连接曲普瑞林肽制备出靶向金纳米颗粒(TAuNPs)。接着,运用动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对纳米颗粒进行表征。细胞实验方面,培养 MCF-7 细胞,利用 MTT 试验评估细胞活力,确定纳米颗粒的最佳浓度;通过集落试验量化放疗效果,构建生存曲线分析细胞辐射损伤;采用 Annexin V-FITC 结合分析和 PI 染色,经流式细胞术检测细胞凋亡情况;最后运用统计软件进行数据分析。

在研究结果部分,纳米颗粒表征显示,Alg-AuNPs 直径为 21.4nm,TAuNPs 为 31.0nm,二者 zeta 电位分别为 - 10.3mV 和 - 15.5mV,TEM 图像表明纳米颗粒呈球形,平均直径约 18nm,FTIR 证实了曲普瑞林肽成功结合到纳米颗粒表面。细胞毒性实验中,MTT 试验和集落试验确定 20μg/mL 为后续实验的适宜浓度。放射敏感性评估发现,与单纯放疗组相比,使用靶向纳米颗粒联合放疗组的细胞存活分数更低,剂量增强因子(DEF)在不同辐射剂量下分别为 1.68、2.32、1.76 和 1.86,表明靶向纳米颗粒显著提高了细胞放射敏感性。凋亡实验结果显示,靶向纳米颗粒联合放疗组的细胞凋亡率最高,协同效应达 5.63,进一步证明其增强放疗效果的能力。

研究结论和讨论部分指出,AuNPs 和肽包被的 AuNPs 可作为放射增敏成分,曲普瑞林肽能够靶向 MCF-7 细胞表面的促性腺激素释放激素(GnRH)受体。这意味着 Au - 曲普瑞林纳米颗粒有望成为放疗的有效辅助手段,在治疗过程中降低辐射剂量,实现更精准的放疗,减少对健康组织的不良影响。不过,目前该纳米复合物在临床应用中的潜力仍需进一步研究。这一研究成果为乳腺癌放疗开辟了新方向,为未来癌症治疗提供了更具前景的策略,有望在癌症治疗领域掀起新的变革,为众多癌症患者带来新的希望。
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