靶向性氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ对卵巢癌细胞凋亡及细胞周期的影响

4492|中国组织工程研究|第25卷|第28期|2021年10月
靶向性氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ对卵巢癌细胞凋亡及细胞周期的影响
甘  芳
文题释义:
白术内酯:是东亚地区历史悠久的中草药白术中提取的一种有效成分,具有广泛的生物学和药理活性,如抗炎、神经保护和胃保护作用,有3种主要成分,分别被命名为白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ和白术内酯Ⅲ,其中白术内酯Ⅰ的抗肿瘤活性最佳。
氧化石墨烯:是石墨烯最重要的衍生物之一,在基面上有羟基和环氧基,在边缘有羧基,在纯水中具有更好的分散性,为表面功能化提供反应位点。同时,极性基团可增强氧化石墨烯纳米片的水溶性,使其在生物传感、分子成像、基因转染和药物传递等生物医学领域有着广泛应用,在药物递送方面优于其他碳基纳米材料。
摘要
背景:白术内酯Ⅰ具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种药理和生物学活性,但其水溶性差、光照不稳定、渗
透性低,生物利用度低。目的:制备一种新型卵巢癌细胞靶向白术内酯Ⅰ(AT-Ⅰ)载体,评价其理化性质和生物学活性。
方法:对氧化石墨烯(GO)进行功能化,获得精氨酸甘氨酸天冬氨酸-氧化石墨烯共轭结构(RGD@GO),随后采用乳液-溶剂扩散法制备负载白术内酯Ⅰ的RGD@GO 纳米粒子(RGD@GO-AT-Ⅰ),检测该纳米粒子的载药量与体外释药性能。将人卵巢癌细胞A2780分别与GO-AT-Ⅰ溶液、RGD@GO-AT-Ⅰ溶液、RGD@GO 溶液、AT-Ⅰ溶液共培养,设与PBS 共培养为对照,24,48 h 后MTT 法检测细胞活力。将人卵巢癌细胞A2780分别与GO-AT-Ⅰ溶液、RGD@GO-AT-Ⅰ溶液共培养,设与PBS 共培养为对照,培养48 h 检测细胞周期与细胞凋亡。
结果与结论:①RGD@GO-AT-Ⅰ的最高载药量为(28.09±0.17)%;体外30 h 内,RGD@GO-AT-Ⅰ展现出良好的药物释放曲线;②培养24, 48 h ,GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ组细胞存活率低于对照组(P  < 0.01),RGD@GO-AT-Ⅰ组细胞存活率低于GO-AT-Ⅰ组(P  < 0.01);③GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ组亚G 1期细胞比例高于对照组(P  < 0.01),G 0/G 1期细胞比例低于对照组(P  < 0.01);RGD@GO-AT-Ⅰ组亚G 1期细胞比例高于GO-AT-Ⅰ组(P  < 0.01),G 0/G 1期细胞比例低于GO-AT-Ⅰ组(P  < 0.01);④GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ组细胞凋亡率高于对照组(P  < 0.01),RGD@GO-AT-Ⅰ组细胞凋亡率高于GO-AT Ⅰ组(P  < 0.01);⑤结果表明,靶向RGD@GO-AT-Ⅰ通过抑制A2780细胞G 0/G 1期、诱导细胞凋亡来抑制细胞增殖,显著增强白术内酯Ⅰ的抗癌活性。
关键词:材料;载体;氧化石墨烯;肿瘤;卵巢癌;靶向性;细胞凋亡;细胞周期
缩略语:白术内酯Ⅰ:atractylenolide-Ⅰ,AT-Ⅰ;氧化石墨烯:graphene oxide ,GO ;精氨酸甘氨酸天冬氨酸:arginine-glycine-aspartic acid ,RGD
拉画笔
Effects of targeted graphene oxide loaded with atractylenolide-I on apoptosis and cell cycle of ovarian cancer cells
Gan Fang
Department of Gynecology, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China
Gan Fang, Associate chief physician, Department of Gynecology, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China /10.12307/2021.063投稿日期:2020-06-13  送审日期:2020-06-17采用日期:2020-07-14  在线日期:2020-12-08中图分类号:
R459.9;R318.08;R73-35+1文章编号:
2095-4344(2021)28-04492-05文献标识码:B
青海大学附属医院妇科,青海省西宁市  810001
第一作者:甘芳,女,1971年生,副主任医师,主要从事妇科内分泌及妇科泌尿学研究。 通讯作者:甘芳,副主任医师,青海大学附属医院妇科,青海省西宁市  810001 /0000-0003-0567-4090(甘芳)
基金资助:青海省卫计委一般指导性课题(2018wjzdx-101),项目负责人:甘芳
引用本文:甘芳. 靶向性氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ对卵巢癌细胞凋亡及细胞周期的影响[J].中国组织工程研究,2021,25(28):4492-4496.
研究原著
0  引言  Introduction
卵巢癌是生殖性癌症中最常见的类型,也是导致妇女癌症死亡的第五大原因,2018年卵巢癌成为全球女性发病率第七高的癌症,新增约24万人[1-2]。顺铂和紫杉醇是卵巢癌的一线药物,然而顺铂会造成严重的肝肾损害及外周神经性病变;同时由于缺乏对肿瘤组织的选择性,紫杉醇也存在着较为严重的毒副作用,因此有必要为癌症确诊患者制定新的策略。
天然化合物以其高抗肿瘤活性和低毒性引起了研究人员的广泛关注。白术内酯Ⅰ(atractylenolide-I,AT-Ⅰ)是从白术中分离得到的一种天然倍半萜内酯,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种药理和生物学活性[4-
7]。先前的研究表明,AT-Ⅰ可激活膀胱癌细胞线粒体凋亡途径,诱导细胞周期阻滞在G2/M期并触发细胞凋亡[6]。AT-Ⅰ还通过调控ERK/GSK3β信号通路来诱导黑素瘤细胞的凋亡和细胞周期阻滞效应[7]。此外一项临床研究表明,AT-Ⅰ改善了胃癌恶病质患者的食欲和Karnofsky表现状态,且观察到的不良反应较少[8]。以上这些研究表明AT-Ⅰ是一种很有前途的抗肿瘤药物,但AT-Ⅰ水溶性差、光照不稳定、渗透性低,生物利用度低,限制了其临床应用[9]。因此,为提高AT-Ⅰ的溶解度、降低口服给药的首过效应、提高生物利用率,有必要选择合适的纳米给药系统[10]。
氧化石墨烯(graphene oxide,GO)以其良好的水溶性、大的比表面积、良好的生物相容性而备受关注,其可通过π-π*堆积、静电吸引和其他分子相互作用来装载药物。实验通过活化GO表面的羧基,以聚乙二醇为中介实现精氨酸甘氨酸天冬氨酸(arginine-glycine-aspartic acid,RGD)和GO的共价枝接,随后通过溶剂共混完成对AT-Ⅰ的负载,成功制备负载AT-Ⅰ的RGD@GO纳米粒子(RGD@GO-AT-Ⅰ),并对其粒径、包封率、载药量及体外口抗肿瘤作用进行评价。1  材料和方法  Materials and methods
1.1  设计体外观察性实验。
1.2  时间及地点实验于2018年10月至2019年12月在青海大学附属医院实验室完成。
1.3  材料  AT-Ⅰ(索宝来生物科技公司);人卵巢癌细胞A2780(美国ATCC,Manassas,VA);N-(3-二甲
氨基丙基-N’-乙基碳化二亚胺盐酸盐)(EDC)、二吡咯烷(NSUC)、六氟磷酸碳(HSPyU)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-羟基丁二酰亚胺(NHS)、聚乙二醇(Sigma Aldrich);RGD多肽序列(北京中科亚光生物科技有限公司);GO(南京吉仓纳米科技有限公司);Dulbecco改良的Eagle’s培养基(Gibco,Inc,纽约大岛);胎牛血清(Hyclone,Co);碘化丙啶染液(Sigma-Aldrich Co,美国);原子力显微镜(VEECO Dimension icon,美国);高效液相谱检测仪(Ultimate 3000,Dionex,Inc.US);FAC Scaliber流式细胞仪(Becton-Dickinson公司,美国);Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒(Sigma-Aldrich)。
申智惠1.4  实验方法
1.4.1  RGD@GO的合成将10 mL GO溶液(约4 g/L)水浴1 h。此后,将1.2 g NaOH和1.0 g加入到GO溶液中继续水浴3 h。加入盐酸中和,最终产物为羧酸改性GO(GO-COOH)。将改性GO用水稀释至约1 g/L,然后用10 g/L聚乙二醇对其进行超声水浴5 min。然后添加浓度为5 mmol/L的EDC超声处理30 min,然后添加过量的EDC搅拌12 h,添加巯基乙醇终止反应。1 h后,在PBS中离心得到聚乙二醇化的GO溶液,保存上清液。随后将质量浓度为 1 g/L的 RGD 多肽水溶液100 μL 滴加到聚乙二醇化的GO表面,室温孵育4 h,使RGD 多肽以共价方式枝接在聚乙二醇化的GO表面,得到RGD@ GO。
1.4.2  载药纳米材料的制备将5 mL的RGD@GO(0.05 g/L)或GO(0.05 g/L)与0.5 mL的AT-Ⅰ DMSO溶液(
2.5 mmol/L)混合,
Corresponding author: Gan Fang, Associate chief physician, Department of Gynecology, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China
Abstract
BACKGROUND: Atractylolide I (AT-I) has a variety of pharmacological and biological activities, such as anti-inflammatory, anti-oxidation, and anti-tumor, but it has poor water solubility, light instability, low permeability, and low bioavailability.
OBJECTIVE: To prepare a novel AT-I vector targeting ovarian cancer cells and evaluate its physicochemical properties and biological activities.
METHODS: We functionalized graphene oxide (GO) to obtain arginine glycine aspartate-graphene oxide conjugated structure (RGD@GO), which is stable
and biocompatible in a variety of biological solutions, then loaded with hydrophobic molecule AT-I. AT-I loaded RGD@GO nanoparticles (RGD@GO-AT-I) was prepared by emulsion solvent diffusion method. The drug loading and in vitro release properties of the nanoparticles were determined. The
human ovarian cancer cell A2780 was co-cultured with GO-AT-I solution, RGD@GO-AT-I solution, RGD@GO solution, and AT-I solution, and co-culture with PBS was set as the control. Cell viability was detected by MTT method after 24 and 48 hours. Human ovarian cancer cell A2780 was co-cultured with GO-AT-I solution and RGD@ GO-AT-I solution, and co-culture with PBS was set as the control. Cell cycle and apoptosis were detected after 48 hours of culture.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The highest drug load of RGD@GO-AT-I was (28.09±0.17)%; RGD@GO-AT-I showed a good drug release curve within 30 hours in vitro. (2) After culture for 24 and 48 hours, the cell survival rate of GO-AT-I group and RGD@GO-AT-I group was lower than that of control group (P < 0.01). The cell survival rate of RGD@GO-AT-I group was lower than that of GO-AT-I group (P < 0.01). (3) The proportion of cells in sub-G1  phase in GO-AT-I group and RGD@GO-AT-I group was higher than that in the control group (P < 0.01), and the proportion of cells in G0/G1  phase was lower than that in the control group (P < 0.01). The proportion of cells in the sub-G1  phase in RGD@GO-AT-I group was higher than that in GO-AT-I group (P < 0.01). The proportion of cells in G0/G1 phase was lower than that in GO-AT-I group (P < 0.01). (4) The apoptosis rates of GO-AT-I group and RGD@GO-AT-I group were higher than that of control group (P < 0.01). The apoptosis rate of RGD@GO-AT-I group was higher than that of GO-AT-I group (P < 0.
01). (5) The results showed that targeting RGD@GO-AT-I inhibited cell proliferation by inhibiting the G0/G1 phase of A2780 cells and inducing apoptosis, and significantly enhanced the anti-cancer activity of AT-I.
Key words: materials; vector; graphene oxide; tumor; ovarian cancer; targeting; apoptosis; cell cycle
Funding: the General Guiding Subject of Health and Family Planning Commission of Qinghai Province, No. 2018wjzdx-101 (to GF)
How to cite this article: GAN F. Effects of targeted graphene oxide loaded with atractylenolide-I on apoptosis and cell cycle of ovarian cancer cells. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2021;25(28):4492-4496.
Chinese Journal of Tissue Engineering Research|Vol 25|No.28|October 2021|4493
在室温下搅拌过夜。离心,将上清液通过0.45 μm过滤器过滤,去除固体,将保留在过滤器中的GO-AT-Ⅰ或RGD@GO-AT-Ⅰ清洗4-6次,重新悬浮在去离子水中形成的GO-ATⅠ或RGD@GO-AT-Ⅰ,4 ℃下贮存。
1.4.3  载药纳米材料的粒径和厚度使用原子力显微镜对GO和RGD@GO-AT-Ⅰ的粒径和厚度进行表征。
通过将5 μL 质量浓度为6 mg/L的液体悬浮液滴在云母上,置于直径为12 mm的金属盘上;将样品密封在经Drierite®颗粒除湿的仪器室中,并通过标准优化和一系列成像设置进行成像;样品表面用30-50 μL去离子水冲洗2次,去除沉积盐,温和气流干燥,检测样品,使用Nanoscope软件(7.3版,Bruker,CA)进行评估。
1.4.4  载药纳米材料的载药量及体外释药  AT-Ⅰ的浓度通过配备C18、4.6×250 mm谱柱的高效液相谱在323 nm处测定其含量。采用高效液相谱法测定RGD@GO-AT-Ⅰ溶液体外释放AT-Ⅰ的浓度和载药量。将5 mL的RGD@GO(0.05 g/L)与 0.5 mL的 AT-Ⅰ DMSO溶液(
2.5 mmol/L)混合,搅拌过夜,离心,检测上清液中AT-Ⅰ的含量,根据以下公式计算载药量:载药量(%)=(总药量-上清液药物含量)/纳米载体质量×100%。
将5 mL GO-AT-Ⅰ或RGD@GO-AT-Ⅰ溶液加入透析管(相对分子质量切断3 500)中,然后放入装有50 mL PBS (pH=7.4,含有1%十二烷基硫酸钠)的安瓶中,(37.0±0.5)℃轻轻摇晃。在预先设定的时间点从安瓶取出100 μL等份,并用100 μL 新鲜介质补充,计算AT-Ⅰ总量和释放量百分比。
1.4.5  体外细胞活力分析将人卵巢癌细胞A2780接种到96孔板中,接种密度1×104/孔。培养24 h后分5组培养,分别加入PBS(对照)、RGD@GO溶液、AT-Ⅰ溶液(20 μmol/L)、GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)、RGD@GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)各100 μL,处理24,48 h。随后,加入 20 μL MTT
溶液(5 g/L)再培养细胞4 h。最后取出培养基,每孔加入100 μL DMSO,酶免疫法测定570 nm处各孔的吸光度A值,
计算细胞存活率:细胞存活率(%)=(1-A
实验组)/A
对照组
×100%。进
行4个平行实验,取平均值。
1.4.6  细胞周期分析将A2780细胞接种于6孔板中,每孔1×106个细胞,分3组培养,分别加入PBS、GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)、RGD@GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)各250 μL,处理48 h。PBS洗涤,体积分数70%冰冷乙醇固定,碘化丙啶染,上FAC Scaliber流式细胞仪检测。
1.4.7  细胞凋亡检测将A2780细胞接种于6孔板中,每孔1×106个细胞,分3组培养,分别加入PBS、GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)、RGD@GO-AT-Ⅰ溶液(AT-Ⅰ浓度20 μmol/L)各250 μL,处理48 h。PBS洗涤,Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒染,进行流式细胞术分析。
1.5  主要观察指标  RGD@GO-AT-Ⅰ的理化性质与体外抗肿瘤活性。
1.6  统计学分析实验数据均以x-±s表示,采用SPSS 20.0软件进行统计分析。凋亡数据和细胞活力数据采用Student’s t 检验进行评估,P < 0.05为差异有显著性意义。
2  结果  Results
2.1  RGD@GO-AT-Ⅰ的合成与表征  GO片的直径为(131.0± 4.7) nm,厚度为(1.0±0.2) nm,见图1A,B,GO片在水中具有高度的亲水性和单分散性[11-12]。为增强细胞摄取和靶向癌细胞,将聚乙二醇(3 kD)和RGD通过共价键与GO的羧基结合,使纳米材料的厚度增加到(11.2±
3.1) nm,直径减小到(56.3±2.3) nm,见图1C,D。
2.2  RGD@GO-AT-Ⅰ的载药量和体外释药  RGD@GO-AT-Ⅰ的最大载药量为(28.09±0.17)%。GO-AT-Ⅰ和RGD@GO-AT-Ⅰ中释放AT-Ⅰ的曲线见图2,最初GO-AT-Ⅰ和RGD@GO-AT-Ⅰ的AT-Ⅰ释放速率很快,5 h后药物释放进入缓慢阶段,在30 h内,GO-AT-Ⅰ的AT-Ⅰ释放率约80%,RGD@GO-AT-Ⅰ的AT-Ⅰ释放率约为70%。
2.3  体外细胞活力实验检测结果培养24,48 h时,与对照组比较,RGD@GO组、AT-Ⅰ组细胞存活率无明显变化(P > 0.05),GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ组细胞存活率下降(P < 0.01);与GO-AT-Ⅰ组比较,
RGD@GO-AT-Ⅰ细胞存活率下降(P < 0.01),见图3。
2.4  细胞周期分析结果各组人卵巢癌细胞的细胞周期流式细胞仪检测结果见图4。GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ组亚G1期细胞比例高于对照组(P < 0.01),G0/G1期细胞比例低于对照组(P < 0.01);RGD@GO-AT-Ⅰ组亚G1期细胞比例高于GO-AT-Ⅰ组(P < 0.01),G0/G1期细胞比例低于GO-AT-Ⅰ组 (P < 0.01),见表1。
2.5  细胞凋亡检测结果各组人卵巢癌细胞凋亡Annexin V-FITC 染结果见图5。相对于对照组,GO-AT-Ⅰ组、RGD@ GO-AT-Ⅰ组显示出明显的人卵巢癌细胞A2780凋亡诱导作用 (P < 0.01);相对于GO-AT-Ⅰ组,RGD@GO-AT-Ⅰ组显示出更强的人卵巢癌细胞A2780凋亡诱导作用(P < 0.05),见表2。
3  讨论  Discussion
实验制备了负载白术内酯Ⅰ的靶向型氧化石墨烯纳米复合物,并对其抗肿瘤作用进行体外评价,结果显示RGD@ GO-AT-Ⅰ可抑制人卵巢癌细胞增殖,降低人卵巢癌细胞G0/ G1期百分率,促进其凋亡,提示RGD@GO-AT-Ⅰ有望成为卵巢癌的靶向中药制剂。
表1 |各组人卵巢癌细胞细胞周期分布比例                (x
-±s,%) Table 1 |Cell cycle distribution ratio of human ovarian cancer cells in each group
组别亚G1期G0/G1期S期G2/M期
对照组8.52±1.3482.35±5.27  2.38±1.37  6.46±1.28 GO-AT-Ⅰ组15.24±2.51a71.57±4.18a  3.56±1.52  6.78±1.73 RGD@GO-AT-Ⅰ组52.50±4.26ab40.19±3.53ab0.75±0.24  1.41±0.54
表注:GO-AT-Ⅰ为氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ复合物,RGD@GO-AT-Ⅰ为负载白术内酯Ⅰ的精氨酸甘氨酸天冬氨酸-氧化石墨烯复合物。与对照组比较,a P < 0.01;与GO-AT-Ⅰ组比较,b P < 0.01
Research Article
4494|中国组织工程研究|第25卷|第28期|2021年10月
Chinese Journal of Tissue Engineering Research |Vol 25|No.28|October 2021|4495
图注:A 、B 为氧化石墨烯的原子力显微镜图像与粒径分布直方图;为负载白术内酯Ⅰ的精氨酸甘氨酸天冬氨酸-氧化石墨烯复合物的原子力显微镜图像与粒径分布直方图|不同纳米材料的二维表面形貌
Figure 1 |Two dimensional surface morphology of different nanomaterials
图注:前5 h ,氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ复合物(GO-AT-内酯Ⅰ的精氨酸甘氨酸天冬氨酸-氧化石墨烯复合
碗公
物的白术内酯Ⅰ释放速率较快,5 h 后药物释放进入缓慢阶段;RGD@GO-AT-Ⅰ的白术内酯Ⅰ释放率约为70%,GO-AT-RGD@GO 为精氨酸甘氨酸天冬氨酸-氧化石墨烯复合物,为白术内酯Ⅰ,GO-AT-Ⅰ为氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ复合物,Ⅰ为负载白术内酯Ⅰ的精氨酸甘氨酸天冬氨酸-与对照组比较,a P  < 0.01;与GO-AT-Ⅰ组比较,b
P < 0.01培养不同时间点各组人卵巢癌细胞存活率
Figure 3 |Survival rate of human ovarian cancer cells in each group at different time points
注:从左至右依次为对照组、GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ。GO-注:从左至右依次为对照组、GO-AT-Ⅰ组、RGD@GO-AT-Ⅰ。GO-Ⅰ为氧化石墨烯-白术内酯Ⅰ复合物,RGD@GO-AT-Ⅰ为负载白术内0.9 nm
11.2 nm
碳纤维尾翼1.40 1.00 0.60
12.0 6.00 1.00
30        91.3    164    295    531
粒径(nm)
10    24    51    106    220    380
粒径(nm)
30
20
10
30 20 10
数量(%)
数量(%)
B
D
************
时间(h)
100 GO-AT-Ⅰ
RGD@GO -AT -Ⅰ
24 h                                          48 h
a
ab ab
a 80  10 20 对照组 RGD@GO 组AT-Ⅰ组 GO-AT-Ⅰ组
RGD@GO-AT-Ⅰ组400 300 200 100
400 300 200 100
0400 300 200 100
外用药酒
010  10  10    10  10    10  1010  10  10    10  10    10  1010  10  10    10  10    10  10对照组                                                                    GO@AT-Ⅰ                                                      RGD@GO-AT-Ⅰ
C o u n t
C o u n t
0        5 000 000    10 000 000  16 777  215
0        5 000 000    10 000 000    16 777  215
0        5 000 000    10 000 000  16 777  215
16 777  215 10 000 000  5 000 000
016 777  215 10 000 000  5 000 000
016 777  215 10 000 000
5 000 000
0S S C -A
S S C -A
FSC-A FSC-A
FSC-A
Q1-UL
0.5%Q1-UL
1.6%Q1-UL
3.9%Q1-UR
2.3%Q1-UR
10.3%
Q1-UR
18.3%
Q1-LR 0.5%
Q1-LR 1.8%
Q1-LR 2.5%
Q1-LL
96.6%
Q1-LL
86.2%
Q1-LL
75.2%
中AT-Ⅰ的缓释效应在一定时间内维持细胞内药物浓度,有利于抑制A2780细胞的增殖;其次,RGD@GO-AT-Ⅰ可促进细胞摄取更多的AT-Ⅰ,从而显示出比其他AT-Ⅰ制剂更高的细胞活力抑制作用。一般而言由于二维结构,GO未修饰的锋利边缘可造成细胞损伤,修饰后GO的细胞毒性作用可能下降[
15]。此次实验结果显示,RGD@GO-AT-Ⅰ的细胞毒性显著提高,这说明RGD的靶向修饰可能在代偿GO物理损伤降低的基础上提高AT-Ⅰ对A2780细胞的毒性,这进一步说明了靶向作用的有效性。
实验结果显示,GO-AT-Ⅰ、RGD@GO-AT-Ⅰ均可诱导人卵巢癌细胞A2780凋亡,并且相对于GO-AT-Ⅰ,具有靶向作用的RGD@GO-AT-Ⅰ显示出更强的凋亡诱导作用(P < 0.01)。细胞凋亡在维持正常组织内稳态方面发挥着关键作用[16]。设计和开发能够诱导癌细胞凋亡的药物是癌症有效的途径。石墨烯和石墨烯基纳米复合材料(如石墨烯/银纳米复合材料)的潜在生物医学应用已被开发用于多种疾病[17-19],然而石墨烯基无机纳米复合材料的抗癌性能很少被测试,因此实验评估新合成纳米复合物GO-AT-Ⅰ和RGD@GO-AT-Ⅰ的抗癌活性和诱导细胞凋亡的能力。
一些抗癌化合物通过细胞周期阻滞和/或凋亡诱导来实现对癌细胞生长的抑制作用[20]。此次体外凋亡实验结果表明,RGD@GO-AT-Ⅰ对人卵巢癌细胞A2780有明显的抑制作用,并且相对于GO-AT-Ⅰ,RGD@GO-AT-Ⅰ对人卵巢癌A2780细胞的抑制作用更强。GO-AT-Ⅰ和RGD@GO-AT-Ⅰ具有相似的AT-Ⅰ释放曲线,且RGD@GO材料未显示出明显的细胞毒性,故RGD@GO-AT-Ⅰ诱导凋亡作用的提高可以归因于RGD的靶向。
开发能诱导细胞凋亡的抗癌药物是肿瘤一个很有潜力的方向。实验制备负载AT-Ⅰ的靶向GO纳米复合材料,并研究其体外抗癌性能,结果显示:RGD@GO-AT-Ⅰ具有较低的横向直径、较高的载药量及
良好的药物释放曲线,可降低人卵巢癌细胞A2780 G0/G1期细胞百分率,增加人卵巢癌细胞A2780 亚G1期百分率,诱导人卵巢癌细胞A2780凋亡。石墨烯基的靶向中药载体将拓宽植物提取物的应用范围,为靶向型中药制剂的研发提供一条新思路。
作者贡献:实验的设计、实施及成文均为甘芳。
经费支持:该文章接受了“青海省卫计委一般指导性课题(2018wjzdx-101)”的资助。所有作者声明,经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
利益冲突:文章的全部作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
写作指南:该研究遵守国际医学期刊编辑委员会《学术研究实验与报告和医学期刊编辑与发表的推荐规范》。
文章查重:文章出版前已经过专业反剽窃文献检测系统进行3次查重。
文章外审:文章经小同行外审专家双盲外审,同行评议认为文章符合期刊发稿宗旨。
生物统计学声明:该文统计学方法已经青海大学生物统计学专家审核。
文章版权:文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。
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(责任编辑:GW,ZN,TXY)
研究原著
4496|中国组织工程研究|第25卷|第28期|2021年10月

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