DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.10.039
癌症已成为威胁人类健康的严重疾病。为了解决这一问题,开发现有的强效抗癌药物对于减少从头研发新药的时间和成本至关重要。二乙基二硫代氨基甲酸酯(DDC)——这是一种抗癌药物——由于其选择性和反应性而受到了相当多的关注。本研究通过静电纺丝工艺从水溶液中制备了负载二乙基二硫代氨基甲酸酯(DDC@SF/PEO)的丝素蛋白/聚环氧乙烷纳米纤维基质。加入DDC后,纳米纤维的直径从450nm(SF/PEO)增加到1202nm(DDC@SF/PEO),证实了DDC的成功掺入。此外,通过乙醇蒸汽处理将SF结构从无规卷曲(silkI)转变为β-折叠结构(silkII),DDC@SF/PEO纳米纤维基质的疏水性得到改善。对人体正常细胞(Wi-38)的生物相容性研究表明,DDC@SF/PEO纳米纤维基质是安全的,并且DDC的凋亡介导抗癌活性得以增强。因此,在SF/PEO纳米纤维基质上负载DDC是增强DDC抗癌功效的关键。综上,DDC@SF/PEO纳米纤维基质有望成为癌症治疗应用的理想候选材料。
图1.SF/PEO和不同DDC浓度的DDC@SF/PEO纳米纤维基体的SEM图像和直径分布直方图(A1:SF/PEO;B1:DDC@SF/PEO(0.01wt%);C1:DDC@SF/PEO(0.02wt%);和D1:DDC@SF/PEO(0.04wt%))(A2、B2、C2和D2分别是A1、B1、C1和D1的对应直径分布)
图2.纳米纤维基质的FTIR光谱(a:SF/PEO;b:DDC@SF/PEO(0.01%);c:DDC@SF/PEO(0.04%))
图3.DDC@SF/PEO和无DDC的细胞毒性效应。(A)用DDC@SF/PEO(0.01、0.02和0.04%)和无DDC培养72h后Wi-38的细胞活性百分比以及对(B)MDA-MB 231、HepG2和Caco2细胞的生长抑制百分比。值表示为平均值±SEM,当P<0.05时,不同字母表示存在统计学显著性。
图4.与未处理的对照癌细胞相比,DDC@SF/PEO(0.02%)和无DDC处理的MDA-MB 231、HepG2和Caco-2细胞孵育72h后的形态变化。
图5.DDC@SF/PEO(0.02%)和无DDC处理的wi-38、MDA-MB 231、HepG2和Caco-2细胞的细胞内ROS的相对倍数变化。值表示为平均值±SEM,当P<0.05时,不同字母表示存在统计学显著性。
图6.与未处理的对照细胞相比,DDC@SF/PEO(0.02%)和无DDC处理的HepG2细胞孵育72h后的流式细胞术分析。(A)膜联蛋白-碘化丙啶染色的细胞(FL1/FL2)的点阵图,以及(B)细胞凋亡百分比。值表示为平均值±SEM,当P<0.05时,不同字母表示存在统计学显著性。
图7.DDC@SF/PEO(0.02%)和无DDC处理的Caco2细胞中细胞周期蛋白D、BCl2、BAX和p21基因表达的相对倍数变化。值表示为平均值±SEM,当P<0.05时,不同字母表示存在统计学显著性。