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本研究探讨了Rhodomyrtus tomentosa果提取物合成的银纳米颗粒（RT-AgNPs）对宫颈癌细胞的化疗潜力，通过生化学分析鉴定出26种活性成分，其中N-(4-丁基苯基)与HPV E6蛋白结合能达-5.52 kcal/mol。纳米颗粒经多技术表征证实为球形结构，并展现出显著细胞毒性（IC50=42 μg/mL），诱导细胞凋亡和周期停滞（G0/G1期），同时降低内源性谷胱甘肽水平。
阿尼塔·贾加纳坦（Anitha Jaganathan）、穆图桑卡尔·阿蒂（Muthusankar Aathi）、布莱西莫尔·乔瑟夫（Blessymol Jospeh）、普拉迪帕·尚穆加姆·贾伊加内什（Pradeeba Shanmugam Jaiganesh）、哈里尼·南达库马尔（Harinee Nandakumar）、纳伦迪拉卡南·拉马萨米·坦加维卢（Narendhirakannan Ramasamy Thangavelu）、维斯瓦纳坦·桑德拉姆（Viswanathan Sundram）、塞尔瓦库马尔·拉詹德兰（Selvakumar Rajendran）
印度马哈拉施特拉邦达哈努（Dahanu）的韦丹塔医学院（Vedantaa Institute of Medical Sciences）生物化学系，韦丹塔医院及研究机构，邓达尔瓦迪（Dhundalwadi），邮编401 606
摘要
本研究探讨了从Rhodomyrtus tomentosa果实提取物中提取的生物活性化合物与银纳米粒子（AgNPs）杂交后对宫颈癌细胞的化疗潜力。初步的植物化学分析表明，该乙醇提取物中含有生物碱、黄酮类、皂苷、单宁、碳水化合物和蛋白质等次级代谢物。与抗坏血酸和Trolox标准品相比，DPPH和ABTS等抗氧化测试显示其具有较高的自由基清除活性，并且IC50值较低。通过GC-MS分析发现了26种活性植物成分，其中N-(4-丁基苯基)在分子对接测试中对HPV蛋白表现出显著的结合亲和力（-5.52 kcal/mol）。使用UV-VIS（420 nm处的吸收峰）、FTIR（显示Ag?的存在）、SEM（显示多态形态）、EDS（确认纯度）和TEM（揭示球形形态）等方法对含有该果实提取物的银纳米粒子进行了分析。MTT实验和AO/EtBr染色证实了细胞发生了凋亡；针对HeLa细胞的细胞毒性测试显示IC50值为42 μg/mL。生化研究表明，脂质过氧化是由于细胞内谷胱甘肽水平下降和自由基生成增加所致。此外，流式细胞术分析显示细胞周期在G0/G1阶段停滞，表明细胞死亡同时存在坏死和凋亡两种方式。综上所述，我们的结果证明了RT-AgNPs作为宫颈癌治疗和预防剂的潜力。
引言
癌症是一种多步骤、多起源的广泛性疾病，是全球范围内日益严重的健康问题。在各种癌症类型中，宫颈癌是女性癌症死亡的主要原因之一[1]。目前，宫颈癌是女性患者中第二常见的癌症类型，新兴国家每年报告的新病例数达452,000例[2,3]。根据组织学特征，宫颈癌可分为鳞状细胞癌、腺癌或腺鳞状细胞癌[4]。已知人乳头瘤病毒（HPV）感染在大约90%的宫颈癌病例中起关键作用[5]。HPV是一种无包膜DNA病毒，属于乳头瘤病毒科（Papillomaviridae），直径为50–55纳米，共有超过300种基因型，其中200种对人类具有危险性，包括HPV16、17、18、31、33和45型。HPV6和115型被归类为低风险株[6]。病毒基因组包含两个晚期基因（L1和L2），编码病毒衣壳组装所需的结构蛋白，以及七个早期基因（E1、E2、E3、E4、E5、E6和E7），这些基因控制病毒的转录和基因组复制[7,8]。其中，E6和E7蛋白特别参与癌症过程的调控，包括细胞周期调控、细胞存活促进、恶性转化以及转化细胞的迁移和侵袭[9]。
HPV E6致癌蛋白主要通过与p53蛋白形成三聚体复合物并诱导蛋白酶体降解p53来促进细胞增殖[10,11]。在表达E6的细胞中，调控G1/S期进展的蛋白质（尤其是与周期蛋白依赖性激酶相关的蛋白质）受到下调。这些转化细胞早期失去G1检查点控制，可能是由于p53降解；而G2检查点最初保持完整，但逐渐受损，导致染色体不稳定。这种效应可能是由于E6介导的周期蛋白-CDK复合物破坏或p53依赖的G2/M调节机制丧失所致。这些上调的蛋白质的诊断意义也得到了进一步研究[12]。
目前推荐的治疗方法包括免疫疗法、放射疗法、外科切除术和局部靶向治疗[13]。由于严重的副作用、药物耐药性以及频繁的复发和转移，传统疗法对晚期或转移性宫颈癌效果不佳。然而，它们在治疗早期宫颈癌方面较为有效[14,15]。因此，寻找更安全、更有效的宫颈癌治疗药物至关重要。近年来，基于天然资源的癌症治疗方法因具有有机特性（能够优先杀死肿瘤细胞）、成分多样性、结构复杂性和低副作用而变得越来越重要[16, [17], [18]]。分子对接是一种成本效益高且广泛用于药物设计和评估的计算方法，可以提供有关药物-受体相互作用的宝贵信息，并预测生物活性化合物与靶蛋白的结合模式和机制[19]。
天然存在的化学化合物或物质（即植物成分）为药物发现提供了重要的创新思路[20]。与化学药物中的功能性分子相比，这些植物成分具有更高的生物活性和更复杂的结构。由于全天然产物是具有抗病毒能力的次级代谢物，它们可以针对缺乏明确配体结合位点的特定靶点，包括蛋白质-蛋白质相互作用[21]。通常需要多年时间来分离和表征药物制剂以研究其治疗潜力，因为这一过程耗时且需要专业知识[22]。然而，系统辅助药物开发的新进展减少了这些限制，尤其是在最后阶段。该方法利用计算参数和预测模型来确定药物的治疗靶点并评估安全风险。
Rhodomyrtus tomentosa是一种原产于亚洲（[17]）的观赏植物，分布于南亚和东南亚地区，也在越南、日本、中国、菲律宾、马来西亚和泰国发现。该植物的叶子、根、枝条和果实被用于补充医学，用于治疗红斑、腹泻、脓肿、败血症，并作为伤口的消毒剂。卡里曼丹人（Kalimantan people）使用其叶子作为降糖剂[23]。由于纳米粒子的合成方法更安全、更环保且可持续，因此越来越受到关注。抗癌纳米疗法解决了传统药物存在的问题，如生物利用度低、水溶性差和分布不均等问题。它们具有出色的多重检测能力、敏感性和特异性[24]。在所有纳米粒子中，银纳米粒子（AgNPs）因其尺寸依赖性的光物理特性而在生物医学领域受到广泛应用，被认为是最有效的纳米粒子之一。它们具有抗菌、抗病毒、抗炎和抗血管生成等多种治疗作用[25,26]。将植物提取物应用于绿色纳米技术为生产具有多种治疗用途所需特性的独特金属纳米粒子开辟了新的可能性[27,28]。
本研究的目的是探讨R. tomentosa果实与还原银纳米粒子（RTF-AgNPs）组合在宫颈癌治疗中的潜力，因为先前的文献中尚未研究R. tomentosa的抗癌效果。（i）次级代谢物的定性分析；（ii）体外自由基清除能力；（iii）植物成分的GCMS分析及其与HPV蛋白的分子对接研究；（iv）使用生物物理技术合成和表征纳米粒子；（v）使用多种方法进行体外宫颈癌评估。
部分内容摘录
化学试剂
所有化学试剂和试剂均为分析级，因此无需纯化。实验过程中使用了蒸馏水。
乙醇、DPPH（α, α-二苯基-β-吡啶肼，≥98%）、ABTS（2,2′-偶氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)，≥98%）、过硫酸钾，≥99%；氰化铁钾，≥99%；磷酸钠缓冲液（pH 6.6，分析级）；氯化铁，≥98%；氢氧化钠，≥98%；醋酸铅，≥99%； ninhydrin试剂
结果与讨论
本研究调查了从R. tomentosa果实中可持续生产并表征的银纳米粒子对宫颈癌细胞的体外治疗潜力，结果如下：根据定性植物化学分析（表1），R. tomentosa果实的乙醇提取物中含有多种次级代谢物，如生物碱、黄酮类、碳水化合物、蛋白质、皂苷和单宁。
结论
本研究表明，Rhodomyrtus tomentosa果实提取物制备的银纳米粒子对宫颈癌细胞具有显著的抗癌潜力。基于植物化学的分析方法帮助鉴定出一种对HPV E6蛋白具有显著亲和力的关键生物活性化合物，提示可能存在抗病毒-抗癌相互作用。
CRediT作者贡献声明
阿尼塔·贾加纳坦（Anitha Jaganathan）：概念构思、方法设计、实验实施、数据可视化、监督、初稿撰写及审稿编辑。穆图桑卡尔·阿蒂（Muthusankar Aathi）：计算机模拟分子对接的撰写及审稿编辑。布莱西莫尔·乔瑟夫（Blessymol Jospeh）：体外实验及结果解读。普拉迪帕·桑德拉姆·贾伊加内什（Pradeeba Sundram Jaiganesh）：纳米粒子的表征及结果解读、实验研究。哈里尼·南达库马尔（Harinee Nandakumar）：手稿撰写及编辑。纳伦迪拉卡南·拉马萨米·坦加维卢（Narendhirakannan Ramasamy Thangavelu）：撰写
数据可用性声明
本研究的支持数据包含在文章及其补充材料中。本研究期间未生成或分析额外的数据集，如有需要可提供。
利益冲突
作者声明没有可能影响本研究报告工作的财务或非财务利益冲突。本研究、作者身份或文章发表与任何个人、职业或机构利益无关。
资金支持
作者声明本研究的设计、实施、分析或撰写过程中未接受任何外部资助。研究完全利用了作者所在机构的资源，未获得公共、商业或非营利性机构的资金支持。
CRediT作者贡献声明
阿尼塔·贾加纳坦（Anitha Jaganathan）：初稿撰写、监督、方法设计、数据管理、概念构思。穆图桑卡尔·阿蒂（Muthusankar Aathi）：软件使用、数据分析。布莱西莫尔·乔瑟夫（Blessymol Jospeh）：数据分析。普拉迪帕·尚穆加姆·贾伊加内什（Pradeeba Shanmugam Jaiganesh）：撰写及审稿编辑。哈里尼·南达库马尔（Harinee Nandakumar）：撰写及审稿编辑。纳伦迪拉卡南·拉马萨米·坦加维卢（Narendhirakannan Ramasamy Thangavelu）：撰写及审稿编辑、数据分析。维斯瓦纳坦·桑德拉姆（Viswanathan Sundram）：撰写及审稿编辑、数据分析。塞尔瓦库马尔·拉詹德兰（Selvakumar Rajendran）：撰写及审稿编辑利益冲突声明
作者声明没有可能影响本研究报告的财务或个人关系。
致谢
作者感谢马哈拉施特拉邦的韦丹塔医院及研究机构，以及哥印拜陀（Coimbatore）孔古纳杜艺术与科学学院（Kongunadu Arts and Science College）的生物化学系提供的研究设施，帮助完成了本研究工作。
