蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究
蜂毒肽生物学活性和药理作用的研究进展

蜂毒肽生物学活性和药理作用的研究进展顾桂秋;钱鹤声【期刊名称】《中国蜂业》【年(卷),期】2006(57)8【摘要】我国天然蜂毒主要采自意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica),天然蜂毒是具有苦香气味的透明液体,在室温下很快就干燥至原来重量的30-40%。
蜂毒是一种成分十分复杂的混合物,经过各国学者几十年的研究,已知蜂毒含有多种生物活性物质,如蜂毒肽(melittin)、蜂毒明肽(apamin)、MCD肽(mast cell deganulating peptide)、磷酸脂酶A2、玻璃酸酶和其他非肽类有机物质。
其中蜂毒肽是蜂毒的主要成分,其重量占蜂毒干物质45-50%。
蜂毒肽具有很高的生物学作用和药理作用,其半数致死量(LD50)为4.0mg/kg,现代药理研究表明蜂毒肽具有抗炎、镇痛、抑制血小板凝聚和抗肿瘤等作用。
本文重点综述了蜂毒肽的抗肿瘤作用,抗菌作用和抗HIV病毒作用的新进展。
【总页数】2页(P33-34)【作者】顾桂秋;钱鹤声【作者单位】河北石家庄市华药股份公司研究开发中心,050015;河北石家庄市华药股份公司研究开发中心,050015【正文语种】中文【中图分类】R2【相关文献】1.蜂毒肽药理作用的研究进展 [J], 陈琪;刘欣;姜小凡;王智传;陈琳博;朱文赫;2.蜂毒肽药理作用的研究进展 [J], 陈琪;刘欣;姜小凡;王智传;陈琳博;朱文赫;3.蜂毒肽药理作用的研究进展 [J], 陈琪;刘欣;姜小凡;王智传;陈琳博4.蜂毒肽药理作用的研究进展 [J], 刘晓敏;姚丽;肖磊5.牛乳铁蛋白活性肽(LactoferricinB)(3—17)与蜂毒肽(Melittins)(6—12)杂合多肽活性功能的测定 [J], 王佳龙;陈静宇;赵晓宇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
沸石咪唑骨架(ZIF-8)的研究进展

沸石咪唑骨架(ZIF-8)的研究进展作者:杨陈阳来源:《科学导报·学术》2020年第56期【摘要】沸石咪唑骨架(ZIF-8),作为一种新型多孔材料,是由锌离子和2-甲基咪唑组建而成,并具有独特的优点,包括高孔隙率、良好的结构规则性、可调节的表面功能性和固有的酸碱度诱导的生物降解性。
在这篇综述中,我们将ZIF-8的最新进展总结为用于装载各种分子的纳米载体,包括化疗药物、光敏剂和光热试剂来制备用于协同治疗癌症的多功能纳米复合材料。
此外,将强调这一领域的挑战和未来的发展。
【关键词】沸石咪唑骨架;纳米载体;癌症一、前言当今世界,癌症仍然威胁着人类健康。
虽然许多抗癌药物已经被制备并用于癌症治疗,但是他们效果甚微,主要是由于小肿瘤早期诊断比较困难和肿瘤的侵袭性较强。
纳米医学的快速发展为癌症治疗开辟了新的领域,并带来了巨大的希望,纳米载体的设计提高了抗癌治疗的效率并降低了毒性和副作用。
与其他金属有机框架材料的独特功能相比ZIF-8具有以下优点:(1)ZIF-8具有卓越的化学和热稳定性,高表面积,和可忽略的细胞毒性。
但是,在酸性条件下(酸碱度5.0-6.0)它容易分解,这有利于抗癌药物的酸碱度控制传递和释放[1]。
(2)ZIF-8可以作为理想的可调节材料,由于其在合成过程中的尺寸可调并可以形成独特的三维内部空隙[2]。
(3)ZIF-8能够嵌入多种生物大分子,如酶、DNA和蛋白质。
ZIF-8不仅能防止生物大分子的泄漏,还能保持其生物活性[3-5]。
目前,各种治疗模式包括化学疗法,光动力疗法(PDT),光热疗法(PTT),化学动力疗法疗法(CDT)、免疫疗法等。
然而,癌症的发生和发展是一个涉及多种因素的复杂生物过程。
它有一个高度复杂的监管网络和各种各样的逃避凋亡的机制。
因此,单一疗法的效果仍然远远不能令人满意,而且多种模式的协同治疗是当前的常规临床抗癌治疗模式。
在这种情况下,ZIF-8已被证明是有用的构建用于多模式协同癌症治疗的放射治疗纳米平台。
一种zif-8多肽复合纳米制剂及其制备方法

一种zif-8多肽复合纳米制剂及其制备方法近年来,随着生物技术和纳米技术的不断发展,纳米制剂在药物传递、诊断和治疗方面的应用日益广泛。
其中,一种zif-8多肽复合纳米制剂备受关注,其具有优异的生物相容性和药物载体能力。
本文将从多个方面对这一主题展开讨论。
1. zif-8多肽复合纳米制剂的特点zif-8多肽复合纳米制剂是由多肽和zif-8纳米颗粒复合而成的纳米制剂。
zif-8具有高度开放的孔道结构和可调控的孔径大小,能够有效地包载药物,并在体内缓慢释放。
多肽作为载体具有良好的生物相容性和生物可降解性,能够有效降低药物的毒副作用,提高药物的稳定性和生物利用度。
2. zif-8多肽复合纳米制剂的制备方法制备zif-8多肽复合纳米制剂的方法通常包括两个步骤:首先是合成zif-8纳米颗粒,其次是多肽与zif-8的复合过程。
合成zif-8纳米颗粒的方法多样,常见的包括溶剂热法、溶剂辅助法和共沉淀法。
而多肽与zif-8的复合可以通过物理混合、共沉淀或化学键合等方法实现。
在制备过程中,需要考虑多肽与zif-8的比例、溶剂选择、温度控制等因素,以确保制备得到的复合制剂具有理想的性能。
3. zif-8多肽复合纳米制剂在药物传递中的应用zif-8多肽复合纳米制剂在药物传递中具有广阔的应用前景。
其孔道结构和生物相容性能够有效地包载和保护药物,延长药物在体内的半衰期,并降低药物对正常组织的毒性。
多肽可以通过特异性靶向作用将药物传递至靶组织或靶细胞,提高药物的生物利用度和治疗效果。
zif-8多肽复合纳米制剂在肿瘤治疗、基因传递、免疫调节等领域有着广泛的应用前景。
4. 个人观点和展望我个人对zif-8多肽复合纳米制剂在药物传递中的应用充满期待。
其独特的结构和性能使其成为一种理想的药物载体,有望在治疗各种疾病中发挥重要作用。
然而,目前对其制备和性能的研究仍处于起步阶段,有待进一步深入研究和应用。
未来,我期待通过更深入的学习和实践,能够为这一领域的发展贡献自己的一份力量。
蜂毒肽抗肿瘤机制及临床应用进展

蜂毒肽抗肿瘤机制及临床应用进展作者:李迎涛,姜宝华,闫路娜,邱丹,王莉来源:《教育教学论坛》2014年第29期摘要:蜂毒肽(Melittin,MLT)是蜂毒的主要成分,在蜂毒中含量最高,大约为蜂毒干重的50%,是蜂毒生物活性的主要载体。
蜂毒肽作为一种重要的抗菌肽具有抗菌消炎、镇痛、抗辐射、抑制血小板凝集、抗艾滋病病毒等多种药理学作用。
目前,蜂毒肽已成为抗肿瘤新药中的研究热点。
本文综述了最新的蜂毒肽抗肿瘤机制及其应用,若将各种蜂毒制剂联合化疗,具有减毒增效的作用,在临床上具有很好的疗效,其潜在的药用价值日益引起人们的重视。
关键词:肿瘤;蜂毒肽;凋亡;调控机制中图分类号:R979.1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0140-03蜂毒是一种成分复杂的混合物,主要含蛋白质、肽类、生物胺和其他小分子有机物。
蛋白质类主要有透明质酸酶(hyaluronidase)和磷脂酶A2(phospholipase,PLA2);肽类主要有蜂毒溶血肽(又称蜂毒肽,melittin)、蜂毒明肽(apamin)和肥大细胞脱粒肽(mast cell degranulating peptide,MCD肽);生物胺主要有组胺、多巴胺、去甲肾上腺素和氨基丁酸;小分子有机物主要有糖类、磷脂类、氨基酸类、胆碱、甘油和挥发性化合物(一种信息素)。
蜂毒溶血肽(Melittin,MLT)占蜂毒的40%以上,是蜂毒发挥药理作用和生物活性的主要成分。
其作为一种重要的抗菌肽具有抗菌消炎、镇痛、抗辐射、抑制血小板凝集、抗艾滋病病毒等多种药理学作用。
国外类似的制剂有英国BVV药厂的Melittin,苏联的Aplite。
这些制剂已除去了蜂毒中引起过敏的高分子量组份——透明质酸酶及磷醋酶A2。
蜂毒肽具有很强的表面活性,直接破坏细菌的细胞膜,造成细胞的裂解致死。
所以理论上讲蜂毒肽具有广谱性和速效性杀菌的优良特性。
与抗生素相比,蜂毒抗菌肽具有抗菌谱广、低浓度下也可发挥作用、不易使微生物产生耐药性以及可以合成不同于天然肽的类似物等优势。
蜂毒肽的研究概述

JOURNALOFBEE(Monthly)蜜蜂杂志(月刊)2007年第5期蜂毒肽的研究概述郭艳红,谭垦(云南农业大学东方蜜蜂研究所,云南昆明650201)摘要:从结构、药理作用、基因工程及分子生物学机制等方面总结了国内外对蜂毒肽的研究概况,以期为相关研究提供有益参考。
关键词:蜂毒肽;结构;药理作用;基因工程;分子生物学机制中图分类号:S896.5文献标识码:B文章编号:1003-9139(2007)05-00034-03TheReviewofMelittinResearchGUOYan-hong,TANKen(EasternBeeResearchInstituteofYunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)Abstract:Melittinisthemajoractivecomponentofbeevenomwhichhasbeenusedinmedicaltreatment,butforitshemolysistoxicity,theclinicutilitywascon-strained.Thispaperreviewsrecentstudiesonthestruc-ture,medicalaction,geneengineeringandmolecularbio-logicmechanism.Itisexpectedthatthispapercanoffersomereferencesforrelevantresearches.Keywords:melittin;structure;medicalaction;geneengineering;molecularbiologic蜂毒是工蜂毒腺分泌出来的一种具有芳香气味的成分复杂的混合物,主要含有蛋白质多肽类、酶类、生物胺类和其他物质。
蜂毒中研究较多的是蜂毒溶血肽,又称蜂毒肽(melittin)。
TMZ@ZIF-8纳米粒的制备、表征及体内外抗肿瘤研究

TMZ@ZIF-8纳米粒的制备、表征及体内外抗肿瘤研究Δ刘婷 1, 2*,王怡 3,李冰辉 1,何硕 1,夏江 1,朱婷 4 #(1.哈尔滨商业大学药学院,哈尔滨 150076;2.哈尔滨医科大学药学院,黑龙江 大庆 163319;3.哈尔滨商业大学英才学院,哈尔滨 150028;4.哈尔滨商业大学药学院药物工程技术研究中心,哈尔滨 150076)中图分类号 TQ 460.4;R 943 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2024)09-1100-08DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.09.13摘要 目的 制备沸石咪唑骨架(ZIF )-8纳米粒(NPs )负载替莫唑胺(TMZ )(简称TMZ@ZIF-8 NPs )药物递送系统,以增加药物在病灶的富集和抗脑胶质瘤效果。
方法 采用室温溶液反应法制备ZIF-8 NPs 后,再采用浸渍法制备TMZ@ZIF-8 NPs 药物递送系统。
进行透射电镜、激光粒度及傅里叶变换红外光谱等表征和溶出实验,并进行体外及体内抗肿瘤活性实验。
结果 TMZ@ZIF-8 NPs 制备成功,粒径为(126.23±7.92)nm ,载药率为(28.79±1.26)%,72 h 累积溶出速率为(72.36±3.62)%。
体外抗肿瘤活性实验结果显示,ZIF-8 NPs 的相对细胞存活率一直保持在90%以上;与游离的TMZ 相比,TMZ@ZIF-8 NPs 对C 6细胞的生长、增殖表现出更优的抑制作用、更高的被摄取能力和更好的促凋亡效果。
体内抗肿瘤活性实验结果显示,ZIF-8 NPs 在大鼠脑部不富集,TMZ 在脑部富集效果并不显著,而TMZ@ZIF-8 NPs 在脑部富集效果显著。
结论 ZIF-8 NPs 可有效负载TMZ ,制备成功的TMZ@ZIF-8可提高TMZ 摄取能力及抗脑胶质瘤效果。
关键词 替莫唑胺;沸石咪唑骨架;pH 敏感;脑胶质瘤;药物递送系统;纳米粒TMZ@ZIF -8 nanoparticles :preparation , characterization , and in vivo and in vitro anti -tumor studiesLIU Ting 1, 2,WANG Yi 3,LI Binghui 1,HE Shuo 1,XIA Jiang 1,ZHU Ting 4(1. School of Pharmacy , Harbin University of Commerce , Harbin 150076, China ;2. College of Pharmacy , Harbin Medical University , Heilongjiang Daqing 163319, China ;3. Honors ’ School , Harbin University of Commerce , Harbin 150028, China ;4. Center of Pharmaceutical Engineering and Technology , College of Pharmacy , Harbin University of Commerce , Harbin 150076, China )ABSTRACTOBJECTIVE To prepare zeolite imidazole framework (ZIF )-8 nanoparticles (NPs ) loaded with temozolomide(TMZ ) (abbreviated as TMZ@ZIF-8 NPs ) drug delivery system , thus increasing drug enrichment and anti-glioma effects in lesions. METHODS After preparing ZIF-8 NPs using the room temperature solution reaction method , the impregnation method was used to prepare TMZ@ZIF-8 NPs drug delivery system. Characterization was carried out using transmission electron microscopy , laser particle size , and Fourier transform infrared spectroscopy , and dissolution and anti-tumor activity experiments in vitro and in vivo were conducted. RESULTS TMZ@ZIF-8 NPs were successfully prepared with the particle size of (126.23±7.92) nm , drug loading amount of (28.79±1.26)%, and 72 h cumulative dissolution rate of (72.36±3.62)%. The results of in vitro anti-tumor activity experiments showed that the relative cell survival rate of ZIF-8 NPs remained above 90%; the prepared TMZ@ZIF-8 NPs delivery system exhibited superior inhibition , higher uptake capacity , and better promoting apoptosis effects on the growth and proliferation of C 6 cells as compared with the free TMZ. The results of in vivo anti-tumor activity experiments showed that ZIF-8 NPs were not enriched in the brain of rats , and the enrichment effect of TMZ in the brain was not significant , while TMZ@ZIF-8 NPs had a significant enrichment effect in the brain. CONCLUSIONS ZIF-8 NPs can effectively load TMZ , and successfully prepared TMZ@ZIF-8 NPs can improve TMZ uptake ability and anti-glioma effect.KEYWORDStemozolomide ; zeolite imidazole framework ; pH-sensitive ; glioma ; drug delivery system ; nanoparticle脑胶质瘤又称胶质细胞瘤、胶质瘤,是发生于神经外胚层的肿瘤,故亦称神经外胚层肿瘤或神经上皮肿瘤。
蜂毒肽的抗癌作用及其机制

诱 导 的膜在 形 态学 上 的改 变可 能 是 由于荷 尔 蒙 分泌 的 诱导 , 造 成膜 蛋 白聚集 和膜 电势 的改 变 。此外 , 蜂 毒 肽
能 刺 激各 种 不 同 的酶 , 包 括 G蛋 白 、 蛋 白激 酶 C、 腺 苷
对人类健康仍然很致命 ,癌症患病及死亡人数仍在逐
年增加 。因此 , 仍 然需要 继续 探索 全新 的抗 癌药 物和 治 疗 方 式 。研究 表 明 , 从蛇 、 蝎子 、 海胆 、 珊瑚 、 蜘蛛 、 蜜 蜂 等动 物 ( 包 括 昆虫 ) 身 上 获得 的 毒性 物质 具 有杀 死 癌 细 胞 的功 能 。蜂 毒 , 尤 其是 蜂毒 肽 的抗癌作 用及 其机 制研
L y s — Va l —Le u— Th r - Th r — Gl y —Le u—PI l 0 Al a —L e u— I l e —S e r —
M u f s o n等( 1 9 7 9 ) 研究发 现 , 蜂毒肽可能进入磷脂
双 分子 层 , 表现 出表 面活性 。蜂毒 肽 能导致 磷脂 质酰 基 的破 坏 , 增 加磷 脂 酶对 磷 脂水 解 的 敏感 性 , 增 强磷 脂 中 释 放 的花生 四烯 酸合 成前列 腺 素 的过 程 。
酸环化酶 、 磷脂酶 c和 D 。 蜂毒肽在蜜蜂毒腺内通常呈 四聚物形式 , 而在细胞裂解时呈现单体。 蜂毒肽四聚物 能 引起神 经末 梢去极 化 , 从 而 产生 痛觉 。蜂 毒 肽还 能增
强P L A 2的活性 , 并且 对活 细胞 具有 多样 化 的作 用 。研 究表 明 ,蜂 毒肽 对造 血 系统 相关 细 胞包 括 淋 巴细胞 、 T
5 8
国外养蜂科技
中国蜂业
A P I C U L T U R E O F C HI N A
蜂毒肽抗肿瘤研究新进展

[ 3 李惠新.浅谈克林霉素的不 良反应及正 确使用 [] 中 1] J.
国 现代 药 物 应 用 ,0 8 2 2 )6 . 2 0 ,( 3 :8
1 1 ML 的结 构 蜂 毒 肽 是 由 2 . T 6个 氨 基 酸 残 基 组 成 的 多 肽, 相对 分 子 质量 28 0 4 。其 一 级 结 构 的 氨 基 酸 残 基 顺 序 为 :
[ 5 夏 瑜 . 林 霉 素 的 不 良反 应 及 其 预 防 [] 抗 感 染 药 学 , 1] 克 J.
2 0 3 4 1 7 1 9 0 6, ( ): 8 - 8 .
[6 薛 作英 , 惠 香 , 伟 伟 . 林 霉 素 的 临 床 运 用 [ ] 中 1] 陆 范 克 J.
医 药 临床 杂 志 , 0 4 6 3 : 9 . 2 0 ,1 ( ) 2 1 [ 7 王 楠 , 中颖 , 兆 立 .克林 霉 素 不 良反 应 的 处 置 [] 1] 邓 宋 J. 天 津 药 学 ,0 7 1 () 2—3 2 0 ,9 2 :12 . [8 温 晓 娜 , 静 怡 。 林 霉 素 的不 良反 应 分 析及 合 理 应 用 1] 毛 克 口] 中 国新 药 杂 志 ,0 5 1 ( )3 738 . 20 ,4 3 :6—6 .
瘤作 用 在 基 础研 究 和 临床 实 践 中已受 到 越来 越 多 的 重视 。
1 ML T的 结 构 和 药 理 作 用
[ 2 R migo S enL 1] e n tnJ ,Ja V.C idmycfrtx pama l a i o o o ls n e cpamaeep aie n A D J . act 9 9 n el s neh lisi I S[ ] L ne,1 9 , l
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蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究
天然生物毒素蜂毒肽(Melittin,MLT)为蜂毒的主要成分,是一种由26个氨基酸组成的两亲性多肽,具有广泛的药理作用,如抗炎、抗菌、抗病毒、抗辐射、抗肿瘤等。
蜂毒肽在抗肿瘤方面具有独特的优势,它可以直接攻击肿瘤细胞,通过裂解肿瘤细胞膜来增加细胞膜的间隙,破坏磷脂膜的完整性,使得细胞内容物外溢,引起细胞死亡。
同时,研究表明蜂毒肽经过胞内递送后还可通过类似的方式作用于胞内细胞器,诱导生化变化或转录调节,它对肿瘤细胞的多种功能均可产生影响,包括抑制增殖、诱导凋亡、抑制转移和血管生成及阻滞细胞周期等,为未来的肿瘤治疗提供了广阔的前景。
然而,蜂毒肽强烈的溶血性和非特异性细胞毒性,以及易变性、体内降解快、半衰期短等问题均严重阻碍了其临床应用。
因此,如何做到减毒增效,将蜂毒肽有效递送至肿瘤组织,并降低其对正常组织细胞的毒性,对于其临床应用具有重要意义。
纳米载药体系能够有效发挥材料对药物的保护作用,协助药物跨越黏膜屏障,通过高通透性和滞留(Enhanced permeability and retention,EPR)效应增强药物在靶点部位的累积,改变药物在体内的分布,减少系统性毒性,目前已成为现代药物研究的重要方向。
金属有机框架(Metal–organic frameworks,MOFs)是一种新兴的多孔杂化材料,与传统的纳米材料比较,MOFs具有可调节的组成和拓扑结构、高度有序的孔隙、大的表面积以及优良的物理和化学性质,被广泛用于催化、化学传感、气体吸附等多个领域,尤其在药物装载和输送方面备受关注。
沸石咪唑酯骨架-8(Zeolitic imidazolate frameworks-8,ZIF-8)是MOFs材料中最具有代表性的一种,其骨架结构是由金属Zn离子与二甲基咪唑中的N原子相连形成的四面体结
构。
除了具备MOFs的优势外,ZIF-8还具有更好的载药能力、更高的热稳定性、化学稳定性、良好的生物相容性以及灵敏的pH响应性,它在中性生理条件下结构保持稳定,而在肿瘤组织弱酸性的细胞环境中发生分解,使负载药物在肿瘤部位实现可控、精准释放,满足新型纳米载药体系在载药量、稳定性及药物释放等多方面的要求。
利用纳米载体递送的方法被认为是改善蜂毒肽癌症治疗效果的最佳策略之一。
因此,本研究选择ZIF-8纳米材料作为蜂毒肽的载体材料构建纳米载药体系,实现其减毒增效治疗。
本研究主要包括以下三方面工作:1.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒的制备及表征本研究建立了蜂毒肽@ZIF-8纳米粒(MLT@ZIF-8 NPs)在水体系中“一锅搅拌法”的绿色制备方法,并通过SEM、TEM、DLS测定等表征手段证实得到的纳米粒为规则的菱形十二面体结构,分散性好,单分散纳米粒的粒径尺寸均在100 nm左右;通过PXRD、红外、表面电势测定等方法确定了ZIF-8晶体的成功合成和蜂毒肽的有效载入;通过TGA和BCA蛋白测定法确定MLT@ZIF-8 NPs中蜂毒肽的载药量为6.9%,包封率为25.5%;MLT@ZIF-8 NPs在不同pH条件下的药物释放实验结果显示,MLT@ZIF-8 NPs在中性生理条件(pH 7.4)下能够保持稳定,而在模拟肿瘤细胞内部的微酸性环境(pH 6.8和5.5)中,药物释放率明显升高,说明ZIF-8材料具备优良的pH敏感性,能够在微酸性的环境中发生崩解,有效释放负载药物;MLT@ZIF-8 NPs在室温水溶液和37<sup>o</sup>C模拟生理条件下(含有10%FBS的PBS缓冲液)的稳定性测试结果显示,MLT@ZIF-8 NPs在这两种溶液中的粒径和聚合物分散指数(PDI)在7天内均保持基本不变,说明
MLT@ZIF-8 NPs具有良好的尺寸稳定性,这对于纳米粒的储存和实际应用具有重
要意义;体外溶血实验结果显示,游离蜂毒肽自身具有很强的溶血性,在8μg/mL 的给药浓度下即可引起约90%的溶血,而MLT@ZIF-8 NPs负载的蜂毒肽浓度达128μg/mL时,仍然具有较低的溶血活性(8%),说明利用ZIF-8纳米材料包封的方法能够有效降低蜂毒肽对红细胞的溶血活性,减少其对正常组织细胞的非特异性细胞毒性,提高药物体内递送的安全性。
2.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒体外抗肿瘤活性评价及机制研究为评价MLT@ZIF-8 NPs的体外抗肿瘤作用,本研究采用MTT测定法检测了MLT@ZIF-8 NPs对肿瘤细胞增殖活性的影响。
结果表明,与游离蜂毒肽相比,装载等量蜂毒肽的MLT@ZIF-8 NPs对于两种肿瘤细胞(A549细胞和HeLa细胞)的增殖均显示出更强的抑制作用,其中MLT@ZIF-8 NPs和游离蜂毒肽对于A549细胞增殖抑制的IC<sub>50</sub>值分别为6.7和8.2μg/mL,二者对于HeLa细胞的IC<sub>50</sub>值分别为4.2和4.8μg/mL,说明将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳米药物能够有效增强其体外抗肿瘤活性;通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测纳米粒体外细胞摄取的实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs能够被A549肿瘤细胞有效摄取进入细胞内部,且细胞摄取行为呈现时间依赖性和剂量依赖性;通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测纳米粒诱导细胞凋亡的实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs能够诱导A549细胞发生凋亡,且随着给药浓度的增加,细胞凋亡比例明显升高,而不同浓度的游离蜂毒肽作用于A549细胞后,细胞变化则以坏死为主,提示二者对于肿瘤细胞的作用机制有所不同;为了进一步探讨MLT@ZIF-8 NPs的抗肿瘤作用机制,本课题利用基因芯片技术分析MLT@ZIF-8 NPs作用于A549细胞后的基因表达变化情况,差异表达基因筛选结果显示,MLT@ZIF-8 NPs作用于肿瘤细胞后共产生3383个差异表达基因,其中上调表达的基因1945个,下调表达的基因1438个;对筛选出来的差
异基因进行Gene Ontology(GO)功能富集分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析,从而研究差异变化基因的作用网络,其中GO 富集分析从生物过程、细胞组成和分子功能三方面较全面地概括了差异表达基因的功能信息,KEGG通路富集分析结果显示差异表达基因富集最多的通路为Pathways in cancer(与癌症相关的通路),进一步对富集于Pathways in cancer 中的差异表达基因进行分析,发现在这些差异表达基因中包括p53和PI3K两个基因,结合KEGG富集分析结果,提示p53和AKT通路可能参与到MLT@ZIF-8 NPs对A549细胞增殖抑制作用的调控过程中;采用Western Blot检测MLT@ZIF-8 NPs 作用后A549细胞中p53和AKT通路相关蛋白的表达变化,结果显示,MLT@ZIF-8 NPs作用于肿瘤细胞后,p53蛋白表达上调,Cleaved caspase-3、Cleaved caspase-9、Cytc、Bax表达上调,Bcl-2表达下调,Bax/Bcl-2比例升高,PI3K和p-AKT蛋白表达下调,p-AKT/AKT比例降低,这与基因芯片分析结果一致,说明MLT@ZIF-8 NPs对A549肿瘤细胞增殖的抑制作用及诱导凋亡的分子机制可能与PI3K/Akt调节的p53信号通路相关。
3.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒体内抗肿瘤作用研究本研究建立了两种荷瘤小鼠模型(免疫缺陷动物BALB/c裸鼠的A549皮下肿瘤模型和正常免疫力动物昆明鼠的U14皮下肿瘤模型)来评价MLT@ZIF-8 NPs的体内抑瘤作用,并通过血液生理生化指标检测评价纳米药物的体内安全性。
实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs在这两种荷瘤小鼠模型中均能够显著抑制体内肿瘤的生长,并且都显示出比游离蜂毒肽更好的抑瘤效果,其中,BALB/c裸鼠的A549皮下肿瘤模型中MLT@ZIF-8 NPs和蜂毒肽的抑瘤率分别为84%和59%,昆明鼠的U14皮下肿瘤模型中MLT@ZIF-8 NPs
和蜂毒肽的抑瘤率分别为71%和49%,说明将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳
米药物能够有效增强其体内抗肿瘤作用;两种荷瘤动物模型中各组小鼠的离体肿瘤组织病理切片结果显示,单独蜂毒肽给药组和MLT@ZIF-8 NPs给药组肿瘤切片均显现出不同程度的肿瘤组织坏死样改变,并且MLT@ZIF-8 NPs给药组肿瘤组织中死细胞最多,瘤体坏死程度最重,说明MLT@ZIF-8 NPs在体内治疗中对于肿瘤组织具有更强大的杀伤作用;生理生化指标检测结果显示,小鼠在MLT@ZIF-8 NPs
给药后不同时间点的血常规测试参数和血清生化指标检测结果均在正常范围内,与对照组相比无显著性差异,说明MLT@ZIF-8 NPs在当前给药剂量下无明显的毒副作用,不会影响主要脏器的正常功能,可以安全有效地用于体内抗肿瘤治疗。
综上,本研究以新型纳米多孔材料—ZIF-8材料作为蜂毒肽的药物递送载体,成功构建了pH响应型蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系。
通过将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳米药物,不仅很好地解决了蜂毒肽的溶血性和非特异性作用的问题,而且有效增强了其体内外抗肿瘤作用,MLT@ZIF-8 NPs的抗肿瘤作用机制可能与PI3K/Akt调节的p53信号通路相关。
本研究为蜂毒肽临床上作为抗癌药物的应用提供了新的思路和发展方向,也为开发其他生物毒素资源及开展它们的减毒增效研究奠定了基础。