J Nanobiotechnology:抗癌药物递送的“超级载体”——橄榄纳米囊泡(ODNVs) |
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来源:100医药网 2024-12-04 10:01
橄榄来源的纳米囊泡(ODNVs)在药物递送应用中展现出了卓越的性能,其合适的物理化学性质、良好的生物相容性、高稳定性和出色的药物负载能力,使其成为抗癌药物递送的理想候选者。癌症,作为当今世界的重大健康挑战,其治疗一直是医学研究的焦点。近年来,药物递送系统(DDS)在癌症治疗领域发挥着越来越重要的作用,它能够提高药物疗效、降低毒性,并实现治疗。纳米技术的发展更是为DDS带来了新的机遇,众多纳米载体如脂质体、纳米颗粒等被广泛研究。然而,合成纳米颗粒在临床应用中面临着不耐受、稳定性差等问题。在此背景下,天然来源的细胞外囊泡(EVs),尤其是植物来源的纳米囊泡(PDNVs),因其生物相容性和低免疫原性等优点,逐渐成为研究热点。
近日,美国亚利桑那大学Frederic Zenhausern研究团队在J Nanobiotechnology发表了题为Physical, biochemical, and biological characterization of olive-derived lipid nanovesicles for drug delivery applications的研究论文。该研究发现橄榄来源的纳米囊泡(ODNVs)具有作为物递送系统的巨大潜力,为其在癌症治疗中的应用提供了有力依据。
研究人员从橄榄果实中成功分离出ODNVs,并对其进行了全面的表征。ODNVs呈现出纳米级尺寸,平均直径约为109.5 nm,与大多数植物来源的纳米囊泡尺寸相似,且具有良好的均匀性。通过冷冻电镜观察,ODNVs呈现出圆形,部分为多层结构,且含有膜蛋白的双层膜结构清晰可见。膜流动性分析显示,ODNVs的相变温度为49.5 C,表明其膜成分复杂且有序。此外,ODNVs表面带有负电荷,Zeta电位值为-20 1 mV,这有助于其在体内的稳定性和细胞摄取。在蛋白标志物方面,ODNVs中TET8和PEN1蛋白表达明显高于橄榄果实,提示其可能源于细胞外。脂质组学分析更是鉴定出3240种独特脂质,不同来源的橄榄制备的ODNVs在脂质组成上存在差异。
图1. ODNV大小、形态和生化含量的表征
ODNVs的生物相容性是其作为药物递送系统的关键特性。研究发现,ODNVs对(A549)和(SKOV3)细胞的毒性极低,在二维和三维细胞培养中均未引起明显的细胞死亡。同时,ODNVs对正常内皮细胞(HULEC-5a)无免疫原性,不会诱导促炎细胞因子的释放。这意味着ODNVs在体内应用时,有望避免炎症反应,为药物递送提供安全的载体。更令人惊喜的是,ODNVs能够高效地被摄取,进入细胞内部,为药物的精准递送奠定了基础。
在药物递送过程中,ODNVs需要面对各种复杂的体内环境。研究表明,ODNVs对高温、高盐、酸碱环境和机械变形具有出色的耐受性,能够在不同的环境条件下保持稳定,确保药物的有效递送。在储存方面,ODNVs在4 C的水中可稳定储存长达1个月,甚至在添加海藻糖后,冷冻或冻干条件下也能保持较高的回收率。这一特性为ODNVs的长期储存和运输提供了便利,有利于其在临床中的广泛应用。
ODNVs作为药物载体的有效性在抗癌药物阿霉素(dox)的负载和释放实验中得到了充分验证。研究人员通过被动孵育的方法,成功将dox负载到ODNVs中,且负载过程未改变ODNVs的物理性质。在细胞实验中,负载dox的ODNVs对癌细胞的杀伤效果显著优于游离的dox,无论是在二维细胞培养还是三维肿瘤球模型中,都能有效抑制癌细胞的生长。这表明ODNVs能够显著提高抗癌药物的疗效,为癌症治疗带来新的希望。
图2. 使用ODNV将化疗药物递送到2D和3D肺癌和卵巢癌细胞
总体而言,ODNVs在药物递送应用中展现出了卓越的性能,其合适的物理化学性质、良好的生物相容性、高稳定性和出色的药物负载能力,使其成为抗癌药物递送的理想候选者。未来,ODNVs有望在癌症治疗领域发挥重要作用,为癌症患者带来新的治疗选择。相信随着进一步的研究和开发,ODNVs将为癌症治疗带来更多的突破和希望。(100yiyao.com)
参考文献:
Zhao Z, Lacombe J, Simon L, et al. Physical, biochemical, and biological characterization of olive-derived lipid nanovesicles for drug delivery applications.J Nanobiotechnology. 2024;22(1):720. Published 2024 Nov 18. doi:10.1186/s12951-024-02964-w
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