辣木叶银纳米颗粒通过调控pAKT/NF-κB通路诱导宫颈癌细胞凋亡的机制研究

【字体: 时间:2025年08月18日 来源:CyTA - Journal of Food 2.0

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  这篇研究创新性地将辣木叶提取物与银纳米颗粒(AgNPs)结合,通过抑制磷酸化Akt(p-Akt)和核因子κB(NF-κB)信号通路,显著诱导HeLa宫颈癌细胞凋亡(p<0.05)。研究证实MOLP-AgNPs具有57.4nm的均匀粒径和-37.3mV的高稳定性,其通过剂量依赖性方式降低癌细胞活力,在6μg/mL时效果媲美化疗药物顺铂,为开发低毒性宫颈癌靶向疗法提供了新思路。

  

【ABSTRACT】

宫颈癌作为全球女性第二大常见恶性肿瘤,其发病与HPV16/18型感染导致的PI3K/Akt和NF-κB信号通路异常激活密切相关。传统疗法存在严重副作用,促使研究者转向开发植物源纳米药物。本研究创新性地将富含酚类化合物的辣木叶(Moringa oleifera)提取物与银纳米颗粒(AgNPs)结合,证实MOLP-AgNPs能通过显著抑制NF-κB和p-Akt蛋白表达(p<0.05)诱导HeLa细胞凋亡,展现出优于传统疗法的稳定性和低毒性。

【1. Introduction】

宫颈癌每年导致全球34.2万女性死亡,其典型特征是通过持续激活NF-κB通路抵抗凋亡,并依赖PI3K/Akt通路促进细胞存活。辣木叶中鉴定出的槲皮素、棕榈油酸等活性成分,已被证实可通过激活Caspase-3级联反应诱导肺癌细胞凋亡。而AgNPs凭借其独特的小尺寸效应(1-100nm)和产生ROS的能力,成为理想的药物递送载体。本研究首次系统评估了MOLP-AgNPs对宫颈癌细胞双重通路调控机制。

【2. Experimental】

实验采用ATCC来源的HeLa细胞系,在含10%FBS的DMEM培养基中培养。辣木叶粉末(MOLP)经水提后与1mM AgNO3反应生成纳米颗粒,通过GC-MS和LC-HRMS鉴定出酮类(34.8%)和棕榈油酸(7.85%)等主要活性成分。采用粒径分析仪、TEM和紫外光谱对纳米颗粒进行表征,并通过流式细胞术(Annexin V/PI染色)和免疫荧光法检测凋亡及通路蛋白表达。

【3. Results and discussion】

3.1 MOLP表征

GC-MS分析显示丙酮提取物中酮类占比最高,LC-HRMS进一步鉴定出12-氧代植物二烯酸等抗癌活性成分。这些化合物通过线粒体途径激活Caspase-3,为后续纳米颗粒制备奠定物质基础。

3.2 MOLP-AgNPs特性

• 粒径分析:纳米颗粒平均直径57.4nm(PDI=0.425),符合纳米材料标准

• TEM观察:呈现规则球形结构,有利于组织穿透

• Zeta电位:-37.3mV表明胶体稳定性极佳

• UV-Vis:476nm处特征吸收峰证实表面等离子共振效应

3.3 抗癌效应

剂量实验显示:

  • 2μg/mL组:细胞活力轻微下降(p>0.05)

  • 6μg/mL组:抑制效果与顺铂相当(p<0.01)

    值得注意的是,4μg/mL剂量对NF-κB抑制最显著(p<0.05),而p-Akt抑制效果不显著,提示可能存在通路交叉调控。

3.4 机制解析

• 凋亡诱导:通过下调Bcl-2家族蛋白,激活Caspase级联反应

• 通路抑制:阻断TNFα-TNFR1-NF-κB信号轴,减少COX-2等促炎因子产生

• 独特现象:6μg/mL时凋亡率反降,可能与高浓度引发坏死性死亡有关

【4. Conclusion】

本研究证实MOLP-AgNPs通过多靶点作用:

1)物理特性:57.4nm球形结构配合负电表面增强肿瘤渗透

2)分子机制:协同抑制NF-κB和PI3K/Akt两条关键致癌通路

3)治疗优势:剂量依赖性凋亡诱导且毒性低于传统化疗

未来研究需进一步优化给药方案,并探索其与放疗的联合应用潜力。

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