丝素蛋白稳定的拉帕醌微乳剂增强体外抗神经胶质瘤活性及其机制研究

《Chemistry & Biodiversity》:Silk Fibroin-Stabilized Lapachol Microemulsion Enhances Antiglioma Activity In Vitro

【字体: 时间:2026年01月09日 来源:Chemistry & Biodiversity 2.5

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  本文首次报道了一种基于丝素蛋白(SF)的微乳剂作为拉帕醌(LP)的纳米载体,用于神经胶质瘤治疗。研究表明,与游离LP及拉帕醌纳米乳剂(LPN)相比,SF基微乳剂(LP-SF)具有更高的胶体稳定性、缓释特性(符合Korsmeyer–Peppas模型)及抗增殖活性(对C6和AHOL1细胞的IC50分别降至19.96 μg/mL和1.7 μg/mL)。LP-SF在增强肿瘤细胞杀伤的同时,对正常胶质细胞和红细胞无显著毒性,展现出良好的治疗窗口。该研究为胶质瘤的靶向治疗提供了新型纳米平台。

  
1 引言
神经胶质瘤是最常见的颅内恶性肿瘤,占恶性脑肿瘤病例的约81%,好发于50-60岁男性。尽管治疗手段不断进步,但由于其高化疗耐药性和现有药物的系统性毒性,治疗仍面临巨大挑战。天然产物因其结构和化学多样性在肿瘤治疗中展现出潜力,其中拉帕醌(LP)作为一种从亚马逊雨林植物Tabebuia impetiginosa中提取的萘醌类化合物,具有广谱抗肿瘤活性(如乳腺癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤等),但其水溶性差和治疗剂量下的安全性问题限制了临床应用。近年来,纳米载体(如壳聚糖、纳米乳剂)被用于改善LP的递送效率,通过增强细胞摄取和控制释放(如Korsmeyer–Peppas模型)提升靶向性。
丝素蛋白(SF)来自家蚕(Bombyx mori),因其生物相容性、可调控释放特性及机械稳定性成为理想的药物递送基质。SF纳米颗粒(SFNs)通过β-折叠域形成扩散屏障,可实现药物的缓释,并在胶质瘤治疗中表现出优于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和脂质体的细胞杀伤效果。本研究首次构建SF稳定的LP微乳剂(LP-SF),旨在提升LP的溶解度和细胞递送效率,同时保持其安全性。
2 结果与讨论
2.1 LP的理化表征
通过气相色谱-质谱(GC-MS)和核磁共振(NMR)验证LP结构(分子量242 Da)与高纯度(94%)。熔点136–138°C与文献一致,符合后续制剂要求。
2.2 制剂表征与释放动力学
动态光散射(DLS)显示LPN和LP-SF的平均粒径分别为88.3 nm和469.86 nm,多分散指数(PDI)分别为0.29和0.92,表明LP-SF粒径分布较宽但稳定性良好。Zeta电位均为负值(LPN: -31.5 mV;LP-SF: -39.8 mV),证实静电稳定作用;SF的β-折叠网络进一步提供空间稳定。释放实验表明,LP-SF在24小时内累计释放8.6%,初期爆发释放为4.5%,后续符合Korsmeyer–Peppas模型(R2=0.9961),表明其以扩散控制为主。
2.3 抗增殖活性
MTT实验显示,LP-SF对C6(大鼠胶质瘤)和AHOL1(人胶质瘤)细胞的IC50分别为19.96 μg/mL和1.70 μg/mL,显著低于游离LP(44.7 μg/mL和3.15 μg/mL)和LPN(33.9 μg/mL和2.30 μg/mL)。在100 μg/mL浓度下,LP-SF可完全抑制C6细胞增殖;AHOL1细胞在10 μg/mL时即完全失活。细胞形态学变化(如皱缩、脱落)进一步证实其抗增殖效果。
2.4 安全性评估
LP-SF在原发性胶质细胞中未引起显著毒性,且溶血率低于0.1%,表明其具有良好的血液相容性和治疗窗口。与游离LP相比,SF的包封有效降低了脱靶毒性。
3 结论
LP-SF通过SF的稳定作用和缓释特性,显著增强了LP的抗胶质瘤活性,并具备优越的安全性。后续研究将聚焦于体内药代动力学、血脑屏障穿透性及机制探索(如凋亡、氧化应激通路),以推动其临床转化。
4 实验方法
LP从Tabebuia impetiginosa木屑中提取,经柱色谱纯化。SF溶液通过Na2CO3脱胶和CaCl2/乙醇溶解制备。LP-SF由SF溶液、吐温80和LP在异丁醇中超声乳化制得。细胞实验采用MTT法,溶血实验以Triton X-100为阳性对照。数据以均值±标准差表示,统计学处理采用单因素方差分析(ANOVA)和图基(Tukey)事后检验。
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