纳米药物PTX2 NPs的制备及其对人肺癌A549细胞的杀伤作用

doi:10.13481/j.1671-587X.20250512

吉林大学学报(医学版) ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (5): 1260-1266.doi: 10.13481/j.1671-587X.20250512

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纳米药物PTX₂ NPs的制备及其对人肺癌A549细胞的杀伤作用

薛晗¹,范宇鑫¹,张婷²,李智敏¹,霍明歌¹,关新刚^1,³()

^1.北华大学医学技术学院临床检验系，吉林吉林 132013
^2.浙江省温岭市第一人民医院呼吸内科，浙江台州 317599
^3.台州学院医学院基础医学部，浙江台州 318000

收稿日期:2024-10-19 接受日期:2024-12-05 出版日期:2025-09-28 发布日期:2025-11-05
通讯作者: 关新刚 E-mail:guanxg@ciac.ac.cn
作者简介:薛晗（1998-），女，吉林省通化市人，在读硕士研究生，主要从事用于肿瘤治疗创新药物方面的研究。
基金资助:
吉林省教育厅科研项目(JJKH20200033KJ);浙江省卫健委医药卫生科技计划项目(2024KY547);浙江省台州市抗癌协会肿瘤专项科研项目(TATA-C06)

Preparation of nanodrug PTX₂ NPs and its killing effect on human lung cancer A549 cells

Han XUE¹,Yuxin FAN¹,Ting ZHANG²,Zhimin LI¹,Mingge HUO¹,Xingang GUAN^1,³()

^1.Department of Clinical Laboratory Diagnostics，School of Medical Technology，Beihua University，Jilin 132013，China
^2.Department of Respiratory Medicine，First People’s Hospital，Wenling City，Zhejiang Province，Taizhou 317599，China
^3.Department of Basic Medicine，School of Medical Sciences，Taizhou College，Taizhou 318000，China

Received:2024-10-19 Accepted:2024-12-05 Online:2025-09-28 Published:2025-11-05
Contact: Xingang GUAN E-mail:guanxg@ciac.ac.cn

摘要/Abstract

摘要：

目的利用嵌段共聚物二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000（DSPE-PEG₂₀₀₀）制备包裹紫杉醇二聚体（PTX₂）的纳米药物PTX₂纳米粒子（NPs），即PTX₂ NPs，探讨PTX₂ NPs对人肺癌A549细胞的杀伤效果及其对细胞凋亡的影响。方法利用纳米沉淀法制备PTX₂ NPs，采用动态光散射法（DLS）检测其粒径分布，透射电子显微镜（TEM）观察PTX₂ NPs的超微结构。在0和10 mmol·L^-1 二硫苏糖醇（DTT）处理后，采用透析法检测PTX₂ NPs体外释放情况。采用细胞计数试剂盒8（CCK-8）法检测不同浓度PTX₂和PTX₂ NPs（0.000 1、0.001 0、0.010 0、0.100 0和1.000 0 μmol·L^-1）处理后各组A549细胞存活率。将A549细胞分为对照组、PTX₂和PTX₂ NPs组，采用细胞活/死染色法检测各组A549细胞生存情况，流式细胞术检测各组人肺癌A549细胞凋亡率。结果 DLS检测，PTX₂ NPs粒径为144.7 nm，TEM下呈均一圆球结构；PTX₂ NPs能够在还原环境中持续释放紫杉醇（PTX），72 h累积释放率约为84%。CCK-8法，PTX₂和PTX₂ NPs均抑制A549细胞增殖且呈剂量依赖性。在PTX浓度<0.01 μmol·L^-1时，与PTX₂组比较，PTX₂ NPs组A549细胞存活率明显降低（P<0.01或P<0.001）。活/死细胞染色法，与PTX₂组比较，PTX₂ NPs组红色荧光标记的死细胞数量增加。流式细胞术，与对照组和PTX₂组比较，PTX₂ NPs组A549细胞凋亡率明显升高（P<0.05或P<0.01）。结论成功制备包裹PTX₂的纳米药物PTX₂ NPs，能够响应性释放PTX，对人肺癌A549细胞具有较PTX₂更明显的杀伤作用。

关键词: 紫杉醇二聚体, 纳米粒子, 肺腺癌, 药物递送, 细胞凋亡

Abstract:

Objective To prepare the nanodrug paclitaxel dimer（PTX₂）-loaded nanoparticles（NPs） using the block copolymer 1，2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-polyethylene glycol 2000，（DSPE-PEG₂₀₀₀）， and to explore the killing effect of PTX₂ NPs on the human lung cancer A549 cells and its influence on apoptotis. Methods The PTX₂ NPs were prepared using nanoprecipitation method. Dynamic light scattering （DLS） was employed to determine the particle size distribution， and transmission electron microscope （TEM） was used to observe the ultrastructure of the nanoparticles. After treatment of 0 and 10 mmol·L^-1 dithiothreitol （DTT）， dialysis method was used to evaluate the in vitro drug release profile of PTX₂ NPs. The cell counting kit-8（CCK-8） method was used to assess the survival rates of the A549 cells after treated with PTX₂ and PTX₂ NPs with different concentrations （0.000 1， 0.001 0， 0.010 0， 0.100 0， and 1.000 0 μmol·L^-1）. The A549 cells were divided into control group， PTX₂ group， and PTX₂ NPs group.Live/dead staining method was used to detect the survival of the A549 cells in various groups， and flow cytometry was used to detect the apoptotic rates of the A549 cells in various groups. Results The mean hydrodynamic diameter of PTX₂ NPs was determined to be 144.7 nm by DLS. The TEM imaging confirmed uniform spherical morphology of PTX₂ NPs. In a reductive environment， the PTX₂ NPs exhibited continuous drug release with total paclitaxel（PTX） release of 84% within 72 h. The results of CCK-8 method showed that both PTX₂ and PTX₂ NPs inhibited the proliferation of A549 cells in a dose-dependent manner. When the concentrations of PTX<0.01 μmol·L^-1， compared with PTX₂ group，the survival rates of A549 cells in PTX₂ NPs group were significantly decreased （P<0.01 or P<0.001）. The live/dead staining results showed that compared with PTX₂ group，the number of red fluorescence-labeled dead cells in PTX₂ NPs group was increased. The flow cytometry results demonstrated that compared with control group and PTX₂ group，the apoptotic rates of the A549 cells in PTX₂ NPs group were significantly increased （P<0.05 or P<0.01）. Conclusion The PTX₂-loaded nanoparticles PTX₂ NPs are successfully prepared which exhibits responsive drug release and demonstrates a more significant killing effect on the human lung cancer A549 cells compared to PTX₂.

Key words: Paclitaxel dimer, Nanoparticle, Lung adenocarcinoma, Drug delivery, Apoptosis

中图分类号:

R730.53

薛晗,范宇鑫,张婷,李智敏,霍明歌,关新刚. 纳米药物PTX₂ NPs的制备及其对人肺癌A549细胞的杀伤作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(5): 1260-1266.

Han XUE,Yuxin FAN,Ting ZHANG,Zhimin LI,Mingge HUO,Xingang GUAN. Preparation of nanodrug PTX₂ NPs and its killing effect on human lung cancer A549 cells[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2025, 51(5): 1260-1266.

图/表 6

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图2

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参考文献 26

[1]	KLEIN I， LEHMANN H C. Pathomechanisms of paclitaxel-induced peripheral neuropathy［J］. Toxics， 2021， 9（10）： 229.
[2]	ZHAO S， TANG Y F， WANG R H， et al. Mechanisms of cancer cell death induction by paclitaxel： an updated review［J］. Apoptosis， 2022， 27（9/10）： 647-667.
[3]	YANG Y H， MAO J W， TAN X L. Research progress on the source， production， and anti-cancer mechanisms of paclitaxel［J］. Chin J Nat Med， 2020， 18（12）： 890-897.
[4]	黄佳欢，雷蕾，王晓稼. 白蛋白结合型紫杉醇治疗晚期乳腺癌的研究进展［J］. 实用肿瘤杂志， 2021， 36（6）： 496-501.
[5]	SANTOS FARIA R， DE LIMA L I， BONADIO R S， et al. Liposomal paclitaxel induces apoptosis， cell death， inhibition of migration capacity and antitumoral activity in ovarian cancer［J］. Biomed Pharmacother， 2021， 142： 112000.
[6]	ASHRAFIZADEH M， MIRZAEI S， HASHEMI F， et al. New insight towards development of paclitaxel and docetaxel resistance in cancer cells： EMT as a novel molecular mechanism and therapeutic possibilities［J］. Biomed Pharmacother， 2021， 141： 111824.
[7]	HAIDER M， JAGAL J， BAJBOUJ K， et al. Integrated multi-omics analysis reveals unique signatures of paclitaxel-loaded poly（lactide-co-glycolide） nanoparticles treatment of head and neck cancer cells［J］. Proteomics， 2023， 23（16）： e2200380.
[8]	马晶晶，杨政，郭惠，等. 水溶性及靶向性紫杉醇前药的研究进展［J］. 中国新药杂志， 2021， 30（16）： 1489-1497.
[9]	MENG Z Y， LV Q X， LU J， et al. Prodrug strategies for paclitaxel［J］. Int J Mol Sci， 2016， 17（5）： 796.
[10]	吴莉，郑桐森. 白蛋白结合型紫杉醇联合替吉奥治疗晚期胰腺癌的研究进展［J］. 现代肿瘤医学， 2022， 30（9）： 1706-1709.
[11]	ALAVI M， NOKHODCHI A. Micro- and nanoformulations of paclitaxel based on micelles， liposomes， cubosomes， and lipid nanoparticles： Recent advances and challenges［J］. Drug Discov Today， 2022， 27（2）： 576-584.
[12]	GAO Y， NAI J X， YANG Z B， et al. A novel preparative method for nanoparticle albumin-bound paclitaxel with high drug loading and its evaluation both in vitro and in vivo ［J］. PLoS One， 2021， 16（4）： e0250670.
[13]	张思楠，张丽娜. 紫杉醇的研究进展［J］. 山东化工， 2023， 52（9）： 72-74.
[14]	SUN L L， ZHAO P， CHEN M H， et al. Taxanes prodrug-based nanomedicines for cancer therapy［J］. J Control Release， 2022， 348： 672-691.
[15]	INGLE S G， PAI R V， MONPARA J D， et al. Liposils： an effective strategy for stabilizing Paclitaxel loaded liposomes by surface coating with silica［J］. Eur J Pharm Sci， 2018， 122： 51-63.
[16]	TIAN Z C， YAO W T. Albumin-bound paclitaxel： worthy of further study in sarcomas［J］. Front Oncol， 2022， 12： 815900.
[17]	王健，裴晴，谢志刚. 紫杉醇二聚体纳米前药研究进展［J］. 化学研究， 2021， 32（4）： 283-289， 337.
[18]	裴晴. 具有超高载药量的紫杉醇二聚体纳米前药用于肿瘤治疗［D］. 合肥：中国科学技术大学， 2019.
[19]	姚秀敏，郝登远，裴晴，等. 基于磷脂基紫杉醇纳米前药的抗肿瘤应用研究［J］. 高分子学报， 2023， 54（5）： 708-719.
[20]	郭苗苗. LND-SS-GEM/DSPE-PEG-FA纳米前药的制备及抗H460肺癌细胞作用机制研究［D］. 长春：吉林大学， 2024.
[21]	周洁，郑燕婷，江舒琪，等. CT影像组学联合形态学特征模型评估非小细胞肺癌患者预后生存期的价值［J］. 中国医学物理学杂志， 2024， 41（1）： 18-26.
[22]	邱丽亮，程玖玲，王华启. NSCLC患者免疫检查点抑制剂相关性肺炎临床特点及其危险因素分析［J］. 解放军医学杂志， 2024， 49（8）： 861-867.
[23]	黄莉莉，刘宇轩，方楷漪，等. 载奥沙利铂细胞膜囊泡纳米药物的制备及其对小鼠结肠癌细胞的杀伤作用［J］. 吉林大学学报（医学版）， 2021， 47（6）： 1422-1428.
[24]	WANG D D， WANG Y T， ZHAO G C， et al. Improving systemic circulation of paclitaxel nanocrystals by surface hybridization of DSPE-PEG2000［J］. Colloids Surf B Biointerfaces， 2019， 182： 110337.
[25]	陈聪慧，刘孟瑜. 靶向及pH敏感仿脂蛋白结构纳米载体运载紫杉醇的体内抗肿瘤研究［J］. 中国中药杂志， 2019， 44（10）： 2072-2077.
[26]	ZHANG Z R， WANG X Y， LI B B， et al. Paclitaxel-loaded PLGA microspheres with a novel morphology to facilitate drug delivery and antitumor efficiency［J］. RSC Adv， 2018， 8（6）： 3274-3285.

纳米药物PTX₂ NPs的制备及其对人肺癌A549细胞的杀伤作用

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[1]	孙攀喜,秦雪,张重阳,罗佳,陈勇,魏丽丽. TUG-891对缺血缺氧诱导的缺血性脑卒中的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(4): 968-975.
[2]	李佳芮,杨振林,高帆,郭晶晶,李今子. miR-34a-5p对颞叶癫痫大鼠海马神经元凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(4): 939-947.
[3]	王繁,温馨,王艺璇,王远. 缝隙连接蛋白β2对肺腺癌患者预后及肺腺癌A549细胞生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(3): 716-726.
[4]	刘东慧,次云哲,王春艳,麻雯熠. miR-199a-5p对胶质瘤U251细胞小窝蛋白1表达及细胞迁移和凋亡的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(3): 663-671.
[5]	陈程,李警耀,胡万祥,刘东慧,陈志宏. 丝胶通过Akt1调控PI3K/Akt/NF-κB信号通路对链脲佐菌素引起INS-1细胞损伤的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(3): 590-598.
[6]	孙淑妍,张华坤,周紫如,李锋,崔晓宾. 食管鳞状细胞癌组织中CRNN蛋白的表达及其过表达对食管鳞状细胞癌Eca9706细胞生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 275-283.
[7]	张重阳,罗佳,秦雪,孙攀喜,魏丽丽,于秀石. 樱黄素通过调控JNK/p38通路对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 296-306.
[8]	邓静,王萱,石长玉,杨斯琦,邹亲玲,金明. 一叶秋碱对人结肠癌SW620细胞增殖和凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 307-316.
[9]	王岳,马宁,卢嘉骏,王成瑶,陈琳渝,任宇晨,李景武,孙红. 新型复合水凝胶对H₂O₂诱导心肌细胞氧化应激损伤的保护作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 352-359.
[10]	赵杰瑞,籍铭辛,张钰涵,陈姝彤,郭玉苗,张巍,彭鹏. 胡桃醌对骨肉瘤细胞凋亡和焦亡的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 420-427.
[11]	李佳欣,王一,吴婷婷,郝诗睿,付晓. 槲皮素对5-氟尿嘧啶诱导的人永生化角质形成细胞损伤的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 428-436.
[12]	李思琪,陈广道,曾其毅. 大黄酚对H₂O₂诱导EA.hy926细胞凋亡的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1512-1518.
[13]	马旋,杨开祥,邓海,黄玉成. 小白菊内酯通过抑制Piezo1表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1621-1631.
[14]	张京顺,邹颖刚,郑连文. 过表达SLC7A5基因对大鼠卵巢颗粒细胞凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1526-1534.
[15]	娄静,赵雷,朱岩洁,袁帅强,王菲,张杭洲,徐娇娇,余晓珂,侯留法. 扶正软坚抗癌方调控Akt/MDM2/P53信号通路对肝癌HepG2细胞恶性生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1654-1663.