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伊利诺伊大学:铂与姜黄素强强联手,直击癌症要害
2018.08.10   点击95次
【导读】科学家们发现,姜黄素是杀死癌细胞的有效物质。但由于姜黄素不溶于水,因此它的治疗作用非常有限。近日,一个研究小组利用金属铂制备了一种复杂的金属环状化合物,它不仅能提高姜黄素的溶解度,而且在治疗诸如黑素瘤和乳腺癌细胞等各种癌症类型方面,其协同作用已被证明是比使用姜黄素和铂制剂更有效的方法。

研究人员详细介绍了一种分层方法,通过协调“自组装”和“主-客体”间的相互作用将姜黄素溶解在水中,来制造一种疏水性性抗癌药物。图片来源:伊利诺伊大学医学材料实验室

在印度和东南亚的其他国家,姜黄素是常被用作烹饪的香料,尤其是鸡肉或鱼肉。它以其良好治疗效果以及能杀死生肉中的细菌而闻名。最近,科学家们还发现,姜黄素是一种从姜黄根植物中分离出来的天然物质,是杀死癌细胞的有效物质。

“然而,直到现在,在医药科学中,姜黄素就是我们所说的‘错误的领导’,它具有治疗作用,但由于它不溶于水,所以不能发挥全部的作用。”诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的医学实验室的生物工程副教授Dipanjan Pan指出。

“当你试图运送一种药物时,它需要在水中溶解,否则它就不会在血液中流动,”与Dipanjan Pan一起工作的博士后研究人员Santosh Misra补充道。

然而,最近,Pan的实验室与美国化学学会杂志的主编Peter Stang,以及犹他大学的著名化学教授合作,研究如何使姜黄素溶解,将其传递给受感染的肿瘤,并杀死癌细胞。该团队使用金属铂制造了一种复杂的金属环状化合物,它不仅能提高姜黄素的溶解度并使其发挥作用,而且其协同作用已经被证明是比使用姜黄素和铂制剂更有效地治疗各种癌症(如黑素瘤和乳腺癌等)。

Misra说:“为了使这个体系能够有效,有必要将姜黄素放在一个更大的复合体中,在那里它可以溶于水。这个复合体有一种非常独特的能力,可以利用不同形式的材料——从球形纳米粒子到更长的纳米线。在这两种情况下,姜黄素都存在于该系统中,这对其药用价值至关重要。”

“众所周知,铂是医学中常用的抗癌药物,”Pan在解释探索道路时说。“除了姜黄素之外,我们还想利用这一特性。我们的研究结果表明,姜黄素与铂完全发挥协同作用,表现出非凡的抗癌特性。”

研究人员详细介绍了一种分层方法,通过协调“自组装”和“主-客体”间的相互作用将姜黄素溶解在水中,来制造一种疏水性抗癌药物。

在体内研究中,姜黄素已被证明可以防止STAT3的磷酸化作用,这种磷酸化作用是众所周知的信号通路,它能激发癌细胞的生长并使其得以存活。而铂-姜黄素的组合通过分解它的DNA来杀死细胞。

虽然研究人员只测试了该方法在传递姜黄素方面的作用,但其对癌症治疗的贡献最终也将来自该方法与其他药物协同作用的可能性。

“在癌症治疗中,限制许多药物的主要原因是它们的溶解度差,”Pan说。“当药物在水中溶解时,生存能力才会变得突出。所以,无论如何给药,无论是静脉注射还是口服,它最终都需要被身体的器官吸收。”

Pan的团队还希望证明这种方法能有效地杀死癌症干细胞,即癌症的根系统

Pan说:“日渐清晰的是,癌症干细胞是导致所有这些癌症的罪魁祸首。即使你杀死了肿瘤中的所有细胞,也会有一小部分细胞具有‘多能’特性,这些细胞可以使癌细胞重新生长并扩散到身体的其他部位。这就是为什么即使一个病人被告知为无癌细胞时,医生们仍要继续监测细胞是否再生。作为我们实验室正在进行的一项研究,寻找阻止癌症干细胞生长的药剂,我们将会研究使用这些高度精密的自组装的金属环状化合物来进行靶向治疗。”

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