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2025-08-181383 次瀏覽
論文 | 爆款耐思基質膠-穩固原位肺癌模型突破吸入放療療效

文章名稱:Inhalable biomimetic polyunsaturated fatty acid-based nanoreactors for peroxynitriteaugmented ferroptosis potentiate radiotherapy in lung cancer

中文名稱可吸入仿生多不飽和脂肪酸基納米反應器通過增強過氧亞硝基鐵死亡效應提升肺癌放療效果

雜志名:Journal of Nanobiotechnology

期刊影響因子:12.6

第一作者:Yi

通訊作者:Xianyi Sha

發表日期:2025.05.08

https://doi.org/10.1186/s12951-025-03409-8


研究內容

內容概述:這項研究開發了一種基于多不飽和脂肪酸(PUFA)的仿生納米反應器(DHA-N@M),該反應器通過巨噬細胞膜進行偽裝,采用霧化吸入的給藥方式,可以顯著提高藥物在肺癌組織中的蓄積效率。該納米反應器能在腫瘤細胞中選擇性釋放一氧化氮(NO),消耗谷胱甘肽(GSH)抑制GPX4活性,并在放療條件下與ROS反應生成過氧亞硝酸鹽(ONOO?),誘導鐵死亡(ferroptosis),協同增強放療效果。在小鼠原位肺癌模型中,DHA-N@M結合放療可實現高達93.91%的腫瘤抑制率,展現出吸入式鐵死亡放療策略在肺癌治療中的巨大潛力。

研究背景

  • 傳統放療對肺癌的療效不但受限于藥物難以集中到達腫瘤部位這個問題還存在輻射誘發的細胞修復機制方面的干擾

  • 考慮到吸入方式能提高藥物在肺部的濃度減少全身毒性,研究團隊開發了吸入式納米反應器


納米反應器的設計(DHA-N@M

  • 由多不飽和脂肪酸(如DHA)構成核心,并偽裝以巨噬細胞膜,以實現腫瘤靶向的目的。

  • 在霧化過程中,該納米結構穩定,且經吸入后在肺部腫瘤內蓄留濃度,較靜脈給藥高出70倍。


作用機制:增強鐵死亡+ 放療協同

  • GSH響應釋放 NO:在腫瘤高 GSH 環境下,產生一氧化氮(NO),消耗 GSH 并抑制 GPX4(谷胱甘肽過氧化酶 4)。

  • 輻射生成過氧亞硝酸鹽(ONOO?):NO 與放療生成的 ROS 反應,產生 ONOO?,進一步破壞細胞氧化還原平衡。
  • DHA 提供脂質基質:作為 PUFA,為脂質過氧化提供底物,加劇脂質過氧化反應,并促進鐵死亡。
這種三重協同機制在體內小鼠模型中實現了高達93.9% 的腫瘤抑制率(單純放療僅大約22.9%)
DHA-N@M制備示意圖及放療增強性鐵死亡機制
LLC-Luc原位肺癌模型的治療方案示意圖
實驗結束時各組肺組織的代表性H&E染色圖像及LLC-Luc正視肺腫瘤放大圖

                                     

安全性和靶向性優勢

  • 霧化吸入方式確保藥物主要沉積于肺部和腫瘤區域,僅極少量健康組織造成的毒副作用。

  • 研究顯示體重未見顯著波動,主要器官無毒性跡象,表明安全性良好。


結論

這項研究首次將吸入給藥策略與仿生多不飽和脂肪酸(PUFA)納米反應器結合,通過精確物理載體加上內在化學協同作用,顯著增強放療對肺癌的治療效果,同時保持高靶向性與低毒性,為肺癌放療提供了全新的潛在方案。


論文中用到的NEST產品


GelNest?基質膠

在原位肺癌小鼠模型構建實驗過程中,使用了GelNest? 基質膠搭配LLC-Luc肺癌細胞進行原位接種。
在構建正位肺癌模型時,研究者將LLC-Luc細胞以每毫升6.6×10?的濃度重懸于PBS中,并與等體積的 GelNest?基質膠混合,置于冰水浴中以維持膠體流動性和細胞活性。隨后將混合液(共30μL,約含10?個細胞)注射至麻醉小鼠左肺深約4 mm處,注射后立即用組織膠封閉切口。

NEST基質膠的優勢



NEST已推出十余款GelNest?基質膠,廣泛適用于類器官培養、血管生成實驗、細胞侵襲(transwell)實驗、PDX、CDX模型實驗、(PDO)腫瘤球培養、腫瘤移植、皮下成瘤實驗、干細胞培養及細胞分化研究以及其他待開發實驗類型,助力客戶完成類器官培養。

GelNest?基質膠品質高于國際標準

?由小鼠腫瘤組織中提取的基底膜成分制備而成,主要成分有層粘連蛋白、IV型膠原蛋白硫酸肝素糖蛋白等

?富含多種生長因子促進細胞分化、增殖和遷移

?可模擬生理環境中基底膜的特性,提高細胞培養的成功率和效果


GelNEST?基質膠內控標準清晰


常規基質膠的內毒素的含量可穩定保持在4EU以下


選購指南


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