咨询邮箱 咨询邮箱:biyanan@healthy-med.cn 咨询热线 咨询热线:400-811-5152 微博 微信长荣会
您的位置:主页 > 医学资讯 >
科学家通过纳米粒子破坏溶酶体杀死癌细胞
发表日期:2020-04-14 18:39    文章编辑:admin    浏览次数:
纳米粒子表面覆盖着正负配体的混合物,它们聚集在癌细胞溶酶体的超级配体中,破坏溶酶体膜的完整性,杀死细胞,但不涉及任何抗癌药物。据日本就医机构携康国际医疗了解,纳米医学在促进疾病诊断和治疗方面具有巨大的潜力,为此将治疗诊断试剂装载到纳米颗粒和/或纳米颗粒中以增加其溶解度,同时延长血液循环,从而更有效地将药物输送到病变部位。此外,通过优化载体的大小、形状和表面性质,可以提高药物的药代动力学和靶向性。
目前,许多基于纳米颗粒的药物递送系统已被批准用于癌症治疗,更多的系统正在临床试验或临床前评估中。然而,临床转化的挑战仍然存在,如靶向毒性缺失等。尽管已经做了大量的研究工作,但是系统中只有一小部分(通常不到1%)的纳米粒子可以进入实体瘤。其余的携带有毒药物到健康组织和器官,导致靶向毒性和有害副作用。
  因此,迫切需要探索新的策略,要么显示更好的靶向性,要么根本不含有毒药物。在Nature Nanotechnology上发表的一篇文章中,borkowska等人。提出了通过控制溶酶体中惰性金纳米粒子的聚集状态来杀死癌细胞的“无药”策略。
  溶酶体是从细胞内外接收和消化物质的废物处理细胞器。未消化物质的积累会导致溶酶体膨胀,增加溶酶体膜的通透性,最终导致细胞死亡。因此,溶酶体通过操纵惰性纳米粒子等物质的聚集状态,为癌症治疗提供了靶点。根据Derjaguin、Landau、Verwey和Overbeek(DLVO)理论,纳米粒子的聚集状态强烈依赖于长距离静电斥力,它对粒子表面电荷和介质的离子强度和pH值非常敏感。这些参数可以用来控制纳米粒子的聚集状态。由于肿瘤组织的酸性(pH = 6.5-6.9)比健康组织(pH≈7.4)强,而溶酶体的酸性更强(pH≈4.8) ,因此为合理工程纳米颗粒的表面电荷与细胞相互作用时操纵他们的聚合行为提供了激活.
  为了实现这一概念,borkowska等人。分别用带正电荷的n,n,n-三甲基(11-巯基)氯化铵(TMA)和带负电荷的11-巯基乙酸(MUA)修饰金纳米粒子的表面,制备具有混合表面电荷的纳米粒子(图1b)。当纳米颗粒以4:1(TMA:MUA)的比例混合时,它们在含有10%胎牛血清的水溶液中可以聚集到2μm。值得注意的是,这些纳米颗粒在培养时的行为与癌细胞相似。它们在细胞表面迅速聚集,胞外pH值约为6.5。形成的团簇被内化,然后在酸性较强的溶酶体中凝聚成较大的颗粒。
  金纳米粒子的聚集减缓溶酶体的运动,使它们难以通过胞吐作用被清除。此外,纳米粒子的聚集增加了溶酶体的渗透压,迫使溶酶体膨胀。肿胀增加溶酶体膜通透性,导致细胞死亡;值得注意的是,这种策略对13种不同类型的癌细胞有效,包括肉瘤、乳腺癌、前列腺癌和肺癌以及黑色素瘤。相反,健康细胞不受健康组织中性粒细胞外环境的影响。相反,纳米颗粒会被胞吐所消除,不会对正常细胞造成损害。
  borkowska等人。结果表明,只有TMA/MUA比值为4:1的纳米颗粒才能通过pH诱导的聚集作用选择性杀伤肿瘤细胞。仅涂有阳离子配体的纳米颗粒对癌细胞和健康细胞具有细胞毒性。这可以解释为纯阳离子纳米粒子可以通过膜直接渗透进入这两类细胞,使质膜具有渗透性。随着负离子配体的增多,纳米颗粒由于不能很好地附着在带负电荷的质膜上而失去细胞毒性,这使得它们很难被内化。
  这种癌症治疗只涉及生物惰性和基本的生物相容性金纳米粒子。治疗的力量来自于由自由细胞和溶酶体周围的物理和化学微环境变化引发的纳米颗粒的聚集。因此,通过设计,可以消除传统疗法不可避免的不良反应。此外,溶酶体细胞死亡提供了一种不同于大多数抗癌药物所利用的杀死癌细胞的机制,这可能为对付耐药性提供了一种新的可能性.
  虽然混合电荷纳米颗粒在体外选择性杀伤癌细胞方面的表现令人鼓舞,但要实现临床转化还有很长的路要走。日本就医机构携康国际医疗了解到,首先需要证明其在体内的有效性将是一个重大挑战,因为纳米粒子的聚集对pH值非常敏感,而且体内的生物环境更加复杂。此外,在疾病治疗后去除体内的超级产品也是一个值得注意的问题。一种可能的替代方法是用可生物降解的聚合物代替金纳米粒子。然而,精确地修饰聚合物纳米粒子的表面以达到特定比例的混合表面电荷将增加新的挑战。此外,混合电荷纳米颗粒的pH敏感性聚集机理还需要进一步研究。正配体、负配体和蛋白质冠的确切功能有待阐明和论证。根据体外实验数据,利用pH依赖性纳米粒子聚集选择性杀伤肿瘤细胞为促进肿瘤治疗提供了一种有前途的策略,为潜在的疾病治疗打开了大门,而不涉及与有毒药物相关的不良后果。
相关文章推荐
 
Copyright © 2015-2016  网络推广宣传部:深圳市宝安区松岗街道东方社区立业路6-1号202 医疗咨询事业部:北京市朝阳区酒仙桥北路甲10号院205号楼7层  咨询热线:400-811-5152   备案号:粤ICP备19125332号-1