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在结直肠癌(CRC)严重威胁全球健康的当下,研究人员开展了将青蒿素(ART)载入聚乳酸纳米颗粒(ART-PLA NPs),并探究其抗 CRC 作用的研究。结果显示,ART-PLA NPs 能通过靶向 wnt/β-catenin 和 NF-κB 通路抑制癌细胞增殖,有望成为 CRC 防治新策略。
结直肠癌是全球范围内严重威胁人类健康的恶性肿瘤,每年因结直肠癌死亡的人数众多,预计到 2030 年,全球发病率还将进一步上升。目前,结直肠癌的治疗面临诸多挑战,如手术、放疗和化疗等传统治疗手段存在副作用大、易产生耐药性等问题。青蒿素(ART)作为一种从中药青蒿中提取的天然产物,具有广泛的抗癌活性,然而它存在水溶性差、生物利用度低等缺点。为了克服这些问题,提升 ART 的抗癌效果,埃及曼苏拉大学(Mansoura University)的研究人员开展了将 ART 载入聚乳酸纳米颗粒(ART-PLA NPs)的研究,并探究其对 1,2 N,N - 二甲基肼(DMH)诱导的结直肠癌的改善作用,相关成果发表在《Cancer Nanotechnology》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,运用单乳液溶剂蒸发技术制备 ART-PLA NPs,并通过透射电子显微镜(TEM)、紫外分光光度计等对其进行表征和包封率测定;然后,构建 DMH 诱导的大鼠结直肠癌模型,将 60 只雄性大鼠分为 6 组,分别给予不同处理;最后,运用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清癌胚抗原(CEA)、结肠组织炎症因子水平,通过组织学染色观察结肠组织病理变化,采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)分析相关基因和蛋白表达。
研究结果
- ART-PLA NPs 的制备与表征:成功制备出粒径为 40 - 50nm、形状均一且呈球形的 ART-PLA NPs,其包封率达 84.5%。
- 对血清 CEA 水平的影响:DMH 组血清 CEA 浓度显著高于对照组;DMH + ART 组和 DMH + ART-PLA NPs 组血清 CEA 浓度较 DMH 组显著降低,且 DMH + ART-PLA NPs 组降低更明显,与对照组相比无显著差异。这表明 ART 和 ART-PLA NPs 均能降低血清 CEA 浓度,ART-PLA NPs 效果更优。
- 对结肠炎症标志物的影响:DMH 组结肠组织中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、核因子 -κB(NF-κB)和白细胞介素 - 1β(IL-1β)水平显著升高,白细胞介素 - 10(IL-10)水平显著降低;ART-PLA NPs 和 ART 处理组则使这些炎症因子水平显著下降,IL-10 水平显著上升,且 ART-PLA NPs 对炎症标志物的改善作用更显著。说明 ART 和 ART-PLA NPs 可调节炎症反应,抑制 NF-κB 信号通路。
- 宏观与微观观察结果:宏观上,对照组、ART 组和 ART-PLA NPs 组结肠黏膜无肿瘤,DMH 组出现多个大肿瘤,DMH + ART 组肿瘤数量少且小,DMH + ART-PLA NPs 组肿瘤更少更小。微观上,DMH 组结肠组织出现深层黏膜坏死、隐窝扭曲、中至重度发育异常等病理变化;DMH + ART 组病理改变减轻;ART-PLA NPs 组效果更显著,仅表现为浅层黏膜坏死和轻度发育异常。同时,ART-PLA NPs 组还能增加结肠黏膜黏液分泌,减少纤维化。
- 对相关基因和蛋白表达的影响:DMH 组结肠中 β-catenin 基因和蛋白表达显著增加,腺瘤性息肉病 coli(APC)基因和蛋白表达显著降低;ART 和 ART-PLA NPs 处理后,β-catenin 表达降低,APC 表达升高,且 ART-PLA NPs 组作用更明显,几乎接近对照组水平。表明 ART-PLA NPs 可调节 Wnt/β-catenin 通路,抑制癌细胞增殖。
研究结论与讨论
研究表明,ART-PLA NPs 在抑制结直肠癌细胞增殖方面比游离 ART 更有效,它通过靶向 NF-κB 和 Wnt/β-catenin 信号通路发挥作用。ART-PLA NPs 不仅降低了血清肿瘤标志物水平,减少了肿瘤数量和大小,还改善了结肠组织的病理状况,增加了保护性黏液分泌,减轻了黏膜纤维化。然而,该研究也存在一些局限性,如还有许多信号通路有待进一步研究,ART-PLA NPs 的有效剂量需要更深入探索,体外研究相对有限,药代动力学数据不足等。尽管如此,这项研究为结直肠癌的防治提供了新的方向和策略,ART-PLA NPs 有望成为临床预防和治疗结直肠癌的新选择,未来需要更多研究来进一步验证和完善其应用。