فصلنامه
نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
- گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
تازه های تحقیق
-
کلیدواژهها
عنوان مقاله English
نویسندگان English
Introduction: Breast cancer is the most important and widespread type of cancer in women's population.
Aim:This study was conducted to synthesize zinc oxide nanoparticles conjugated with gingerol (ZnO@CPTMS-Gingerol) and evaluate their anticancer effects on breast cancer cells.
Materials and Methods: To synthesize ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles, one gram of ZnO@CPTMS nanoparticles was dispersed in 30 ml of dry toluene. One gram of gingerol and 10 ml of triethylamine were added to the reaction mixture and refluxed for 24 hours. The product was washed twice with a mixture of distilled water and ethanol (1:1), and the final product was dried at 100°C for 24 hours. Physicochemical properties of ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles were studied by FT-IR, XRD, DLS, EDS, zeta potential measurement, and electron microscope imaging. The inhibitory effects of different concentrations of ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles on MCF-7 breast cancer cells and HEK293, as normal cells, were evaluated by the MTT test. To perform this experiment, cells were prepared in 96-well cell culture plates with a density of 104 cells/well, and then were treated with concentrations of 15.625, 31.25, 62.5, 125, 250, and 500 μg/mL of ZnO@CPTMS-Gingerol. After incubating the cells for 24 hours at 37°C, 0.2 ml of MTT solution was added to each well. The wells without nanoparticles treatment were considered as controls. After incubation for 4 hours, the supernatant was removed, and 100 μl of DMSO solution was added to each well. After pipetting, the optical density was read at 570 nm using an ELISA Reader. To determine the percentage of apoptotic and necrotic cells, 5x105 cells were treated with ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles for 24 hours with half inhibitory concentration (IC50). Then, the treated and control cells were stained with annexin V and propidium iodide (PI) dyes. Finally, cell analysis was done by a flow cytometer. Data analysis was done using device software and dividing the points recorded in the two-dimensional curve into four regions including Q1 to Q4. The experiments were performed in three replicates, and the results were expressed as mean ± standard deviation. Statistical analysis including t-tests, and one-way ANOVA was performed using SPSS. A p
کلیدواژهها English
مقدمه
سرطان پستان بهعنوان مهمترین و شایعترین نوع سرطان در جمعیت زنان در سراسر دنیا شناخته میشود (1). بر اساس آخرین گزارشها، سرطان پستان سبب مرگ سالیانه حدود 007 هزار نفر میشود و میزان موارد جدید سالیانه آن هم حدود 3/2 میلیون مورد تخمین زده میشود. این بیماری دارای فنوتیپهای مختلفی بوده که در پاسخ به هورمونها و فاکتورهای رشد سلولی رفتارهای متفاوتی را نشان میدهند و این امر بر ویژگیهای متاستاتیک و پاسخ به شیمی درمانی آنان اثرگذار است (2). شیوع و گسترش بسیار بالا، روند بیماریزایی متنوع، متاستاز به اندامهای دور و نزدیک به ویژه ریه و بروز مقاومت دارویی از مهمترین چالشها در زمینه درمان این بیماری به شمار میآید. عمل جراحی و به دنبال آن انجام شیمی درمانی بهعنوان اولین مداخلات پزشکی در درمان این بیماری بهشمار میآیند. تاکنون داروهای متعددی بهمنظور درمان این بیماری معرفی شده است که از اثربخشی قابل قبولی بر روی سلولهای سرطانی برخوردار هستند (3). در عین حال، اغلب داروهای شیمی درمانی دارای اثرات سمیت سیستمیک هستند به این معنی که سبب آسیب به بافتها و سلولهای غیر سرطانی میشوند. علاوه بر سمیت انتخابی، دسترسی زیستی و پایداری از فاکتورهای تعیین کننده در میزان اثربخشی داروهای ضدسرطانی میباشند (4).
طراحی و فرمولاسیون نانو داروها بهعنوان رویکرد جدیدی در زمینه شیمی درمانی ضد سرطان شناخته میشود. در این گونه از داروها، مولکولهایی با ابعاد نانو طراحی میشوند که یا خودشان دارای اثرات ضدسرطانی هستند یا بهعنوان یک بستر تثبیت و پایدار کننده مولکولهای زیست فعال همچون آنتیبادیها، اسیدهای نوکلئیک، پپتیدها، داروهای شیمیایی و یا مواد طبیعی استفاده میشوند (5). مطالعات در زمینه طراحی نانو داروها بهمنظور مهار تکثیر و گسترش سلولهای سرطانی بهطور فزایندهای در حال انجام میباشد. برخی از مطالعات نشان دادهاند که روشهای دارورسانی در ابعاد نانو میتواند مزیتهایی همچون بهبود اثر بخشی، افزایش زیست سازگاری، پایداری بیشتر و اثرات سمیت سیستمیک کمتر فراهم آورد. علاوه بر این، امکان دستیابی دارورسانی هدفمند و همچنین شیمی درمانی ترکیبی با توسعه نانو داروها در حال افزایش است (6). نانوذره اکسید روی بهعنوان یکی از پرکاربردترین محصولات نانو در زمینه زیست-پزشکی شناخته میشود. اکسید روی از زیست سازگاری مناسبی برخوردار بوده و اثرات سمیت سیستمیک کمتری در مقایسه با بسیاری از نانوذرات فلزی دیگر دارا است. وجود ویژگیهای داروشناسی متعددی همچون فعالیت ضد باکتریایی، ضد ویروسی، ضد قارچی و ضدسرطانی از یک سو، و سمیت پایین و پایداری مناسب از سوی دیگر، سبب شدهاند که نانوذرات اکسید روی در مطالعات فناوریهای نانو در زمینههای زیست پزشکی مورد توجه دو چندان قرار گیرد (7).
جینجرول یک ترکیب زیست فعال طبیعی است که بهطور عمده در گیاه زنجبیل یافت میشود و بهدلیل ویژگیهای دارویی خود بهویژه فعالیت ضدسرطانی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. مطالعات متعددی نشان دادهاند که جینجرول میتواند سبب مهار تکثیر ردههای مختلف سلولهای سرطانی همچون سرطان پستان، پروستات، کولون و غیره شود (8). گزارشات پیشین نشان دادهاند که این ماده قادر به القای آپوپتوزیسی و مهار تکثیر و زندهمانی سلولهای سرطانی است (8). اگرچه، مشابه با بسیاری از ترکیبات طبیعی زیست فعال، بهبود حلالیت، پایداری و دسترسی زیستی از جمله چالشهایی هستند که باید همراه با کاربردهای بالینی این ماده مورد توجه قرار گیرد. علیرغم مطالعات پیشین در زمینه خواص دارویی جینجرول، مطالعات کمتری به بررسی ویژگیهای ضد سرطانی این ماده با استفاده از نانو محصولات پرداخته اند. بر این اساس، مطالعه پیش رو با هدف فرمولاسیون نانوذره اکسید روی کنژوگه با جینجرول (loregniG-SMTPC@OnZ) و ارزیابی اثرات ضد سرطانی آن بر روی سلولهای رده سرطان پستان انجام پذیرفت.
2- مواد و روشها
سنتز نانوذرات: در مرحله اول نانوذره اکسید روی بهروش هم رسوبی سنتز شد. در ابتدا 051 میلیلیتر محلول 5 میلیمولار از ماده روی اکسید ONZ در آب مقطر تهیه شد و سپس Hp محلول را به کمک HOaN 01 درصد به حدود 11 افزایش داده شد. سپس مخلوط حاصل را روی هیتر داخل حمام روغن داغ با دمای 08 درجه سانتیگراد بهمدت دو ساعت قرار داده شد. رسوب حاصل را بهکمک سانتریفیوژ جداسازی و چندین بار بهکمک آب مقطر و سپس اتانول شستشو داده شد تا Hp خنثی پیدا کند. در نهایت رسوب بهدست آمده را بهمدت 8 ساعت در آون با دمای 07 درجه سانتی گراد قرار داده شد تا کاملا خشک شود. در مرحله بعد، نانوذره اکسید روی با استفاده از 3کلرو پروپیل تری متوکسی سیلان ((3-Chloropropyl)trimethoxysilaneSMTPC) عامل دار شد. به این منظور، یک گرم از نانوذره OnZ در 005 میلی لیتر آب مقطر ریخته شد و با دستگاه اولتراسونیک سونیکه شد. سپس روی هیتر قرار گرفت و به دمای 08 درجه سانتیگراد رسانده شد. در مرحله بعد 02 میلیلیتر آمونیاک 52 درصد به آن اضافه شد و بهمدت 51 دقیقه هم زده شد. سپس محلول 3-کلرو پروپیل تری متوکسی سیلان (CPTMS)(8 درصد در اتانل) بهصورت قطره قطره افزوده شد و بهمدت 01 ساعت در دمای 08 درجه سانتیگراد هم خورد. نانوذرات حاصل سه بار با مخلوط آب مقطر و اتانول شستشو شدند و در دمای 001 درجه سانتیگراد بهمدت 5 ساعت خشک شدند. مرحله نهایی، بهمنظور سنتز نانوذره loregniG-SMTPC@OnZ، یک گرم از نانوذره SMTPC@OnZ در 03 میلی لیتر تولوئن خشک پراکنده شد. مقدار یک گرم جینجرول و 01 میلیلیتر تری اتیل آمین به مخلوط واکنش اضافه شد و بهمدت 42 ساعت تقطیر شد. محصول دو بار با مخلوط آب مقطر و اتانول (1:1) شسته شد محصول نهایی در دمای 001 درجه سانتیگراد به مدت 42 ساعت خشک شد. مراحل سنتز نانوذره بر اساس روش گزارش شده توسط hedazibaH و همکاران (9) انجام پذیرفت.
آنالیزهای تائید کننده سنتز ZnO@ CPTMS-Gingerol: به منظور ارزیابی گروههای عاملی سطحیT آزمایش FT-IR با استفاده از دستگاه اسپکترومتر شرکت Perkin Elmer (Spectrum 100) و در محدوده جذبی cm-1 4500-500 انجام پذیرفت. آزمایش پراش اشعه ایکس (XRD) با هدف ارزیابی ساختار کریستالی نانوذرات و با استفاده از دستگاه پراش اشعه ایکس (PW1730، فیلیپس هلند) با طول موج 1.54056 انگستروم (Cu-Kα X-ray tube، λ=1.54056 Å) انجام شد. همچنین، آزمایشهای DLS و سنجش پتانسیل زتا به منظور سنجش اندازه و بار سطحی ذرات در محیط آبی با استفاده از دستگاه اندازهگیری شرکت HORIBA (مدل SZ-100، ژاپن) انجام شدند. عکسبرداری با میکروسکوپهای الکترونی نگاره (SEM) و گذاره (TEM) بهترتیب با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی نگاره شرکت NACSET مدل 3ARIM و گذاره شرکت ssieZ آلمان مدل 009ME-ssieZ انجام شد. آنالیز پراکندگی انرژی اشعه (EDS) نیز برای تشخیص عناصر تشکیل دهنده نانوذره loregniG-SMTPC@OnZ با استفاده از میکروسکوپ MES-EF شرکت NACSET (3ARIM ، جمهوری چک) انجام شد.
ارزیابی اثرات ضدسرطانی نانوذره:در این مطالعه از سلولهای رده MCF-7 بهعنوان سلولهای رده سرطان پستان و سلولهای HEK293 بهعنوان رده نرمال استفاده شد. سلولهای مذکور از بانک سلولی انستیتو پاستور ایران خریداری شدند و از محیط 046IMPR برای تکثیر و آمادهسازی سلولها استفاده شد. بهمنظور بررسی اثر نانوذره loregniG-SMTPC@OnZ بر زندهمانی سلولهای رده سرطان پستان از آزمایش TTM استفاده شد. معرف TTM یک نمک تترازولیوم زرد رنگ است که جذب میتوکندری سلولهای فعال از نظر متابولیک شده و در اثر فعالیت آنزیمهای دهیدروژناز، تولید بلور فورمازان بنفش رنگ میکند که در دی متیل سولفوکساید حل شده و میزان رنگ تولید شده با نشانگر میزان زندهمانی سلولها است. برای انجام این آزمایش، سلولها در پلیت های 69 خانه کشت سلولی با تراکم 401 سلول/چاهک آمادهسازی شدند و سپس با غلظتهای 526/5، 52/13، 51/26، 521، 052 و 005 میکروگرم بر میلیلیتر از نانوذره loregniG-SMTPC@OnZ تیمار شدند. چاهکهای فاقد نانوذره بهعنوان شاهد در نظر گرفته شدند و برای هر غلظت آزمایش در سه تکرار انجام شد. پس از انکوباسیون سلولها بهمدت 42ساعت در دمای 73 درجه سانتیگراد، 2/0 میلیلیتر از محلول TTM بههر چاهک افزوده شد. پس از انکوباسیون بهمدت 4 ساعت، مایع رویی حذف شد و 001 میکرولیتر OSMD بههر چاهک اضافه شد.
بعد از پیپتاژ، جذب نوری در طول موج 570 نانومتر با استفاده از ELISA Reader (مدل: Elx 800، آمریکا) خوانده شد (10).
درصد بقای سلولهای رده سرطانی پستان که با نانوذره ZnO@ CPTMS-Gingerol تیمار شدند با استفاده از فرمولهای a و b محاسبه شد:
(a)
(b)
آنالیز میزان آپوپتوزیس/نکروزیس سلولها توسط روش فلوسایتومتری: بهمنظور تعیین درصد سلولهای آپوپتوزیس شده در یک جمعیت سلولی از سلولهای تیمار شده با نانوذره ZnO@ CPTMS-Gingerol، ابتدا سلولها بهمدت 42ساعت با نانوذره مذکور و در غلظت نیمه مهاری (05CI) تیمار شدند. سپس سلولهای تیمار شده و شاهد با تعداد 501×5سلول بارنگهای V و پروپیدیوم یدید (IP) با استفاده از دستورالعمل کیت (ynamreG ,hcoR ,tik noitceted sisotpopA)
رنگآمیزی شدند. در نهایت آنالیز سلولی توسط دستگاه فلوسایتومتری (Bio-Rad, ZE5) انجام گرفت. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار دستگاه و تقسیم نقاط ثبت شده در منحنی دو بعدی به چهار ناحیه Q1 تا Q4 صورت گرفت.
3- آنالیز آماری
آزمایشها در سه تکرار انجام پذیرفت و نتایج بهصورت میانگین ±انحراف معیار بیان شد. آزمونهای مقایسهای مورد استفاده نیز شامل t تست و آنالیز واریانس یکطرفه و محاسبه eulav-p بود که با استفاده از SSPS انجام و 50.0>p در هر آزمون، معنیدار در نظر گرفته شد.
4- نتایج
ویژگیهای نانوذره
بر اساس طیف FT-IR نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol در نوار FT-IR برای نانوذرات روی طول موجهای جذبی شدید درcm-1 469 ناشی از پیوندهای Zn-O مربوط به یونهای Zn2+ میباشد. لذا وجود این طول موج ها تایید کننده حضور فلز اکسید روی هستند. در نوار FT-IR مربوط به جینجرول، طول موجهای در 798 ،573، 888 بهترتیب مربوط به پیوندهای C-C، C-H، N-H، میباشد. همچنین طول موج جذبی 2931، 5161، 3032 مربوط به پیوندهای C-C، N=C، O-C است.
طول موجهای 2927 و 3436 نیز مربوط به پیوندهای OH میباشند که تایید کننده حضور آب در نانوذره نهایی می باشد. با توجه بهوجود پیکهای مربوط به روی و جینجرول در ساختار نانوذره، میتوان نتیجه گرفت که نانوذره ZnO@ CPTMS-Gingerol به درستی سنتز شده است. شکل 1 طیف FT-IR نانوذره سنتز شده را نمایش میدهد.
شکل 1: طیف FT-IR نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol
ارزیابی ساختار کریستالی نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol نشان دهنده پیکهایی در مقادیر q2 برابر 31.84، 34.52، 36.33، 47.63، 56.71، 62.96 ، 68.13 و 69.18 درجه است که به فاز شش ضلعی ZnO مربوط میباشند و مطابق با شماره کارت 36-1451 است (شکل 2).
شکل 2: طیف XRD نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol
ریخت شناسی، اندازه و پراکنش نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol در تصاویر میکروسکوپ الکترونی (شکل 3) قابل مشاهده است. بر اساس نتایج، نانوذره مذکور دارای ابعادی در محدوده تقریبی 10 تا 50 نانومتر هستند و دارای ظاهری تقریبا کروی می باشند.
شکل 3: تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی نگاره (a) و گذاره (b) از نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol. اندازه ذرات 10 تا 50 نانومتر و شکل ذرات کروی میباشد.
سنجش بار سطحی و اندازه نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol در محیط آبی نشان داد که نانوذره سنتز شده دارای بار سطحی 4/30- میلی ولت است. نتایج در شکل 4 نمایش داده شده است.
شکل 4: اندازه گیری پتانسیل زتا نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol
آنالیز عنصری نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol توسط آنالیز EDS نشان داد که نشان داد که عناصر O و C و Zn و Cl و Si در نمونه نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol وجود دارند و نانوذرات فاقد آلودگی عنصری هستند (شکل 5).
شکل 5: آنالیز عنصری نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol
سنجش زنده مانی سلولهای رده سرطان پستان
ارزیابی میزان زندهمانی سلولهای رده سرطان پستان و نرمال نشان داد که نانوذره ZnO@CPTMS-Gingrol دارای اثرات سیتوتوکسیک وابسته به غلظت بر سلولهای مورد مطالعه هستند. غلظت نیمه مهاری نانوذره مذکور بر سلولهای رده سرطان پستان 117 میکروگرم/میلیلیتر بود در حالیکه این شاخص در مورد سلولهای نرمال 371 میکروگرم/میلیلیتر است. نتایج زیستایی سلولهای مورد مطالعه در اثر تیمار با غلظتهای مختلف نانوذره در شکل 6 نمایش داده شده است.
شکل6: اثر غلظت های مختلف نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol بر زیستایی سلول های نرمال (a) و سلول های سرطان پستان (b) در زمان 24 ساعت (نتایج به صورت درصد بقا در مقایسه با نمونه کنترل گزارش شده است). (*:05/0p < ، **:01/0< p ، *** 001/0p<).
میزان آپوپتوزیس و نکروزیس سلولهای تیمار شده توسط روش فلوسایتومتری
نتایج فلوسایتومتری سلولهای سرطانی تیمار شده با نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol نشان داد که حدود 08/7 درصد سلولها دچار آپوپتوزیس اولیه، 98/7 درصد دچار آپوپتوزیس تاخیری و 35/11 درصد هم دچار نکروزیس شدهاند. در گروه شاهد، میزان آپوپتوزیس اولیه و تاخیری بهترتیب 72/1 و 52/0 درصد بود. ضمن اینکه میزان نکروزیس سلولی در این گروه 2 درصد بود. نتایج در شکل 7 نمایش داده شدهاند.
شکل 7: آنالیز فلوسایتومتری سلول های رده سرطان پستان. a) شاهد و b) تیمار شده با نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol.
در سلول های تیمارشده میزان آپوپتوزیس اولیه و تاخیری و نکروزیس سلولی افزایش دارد.
5- بحث
میزان شیوع و نرخ مرگومیر بالای ناشی از سرطان پستان یکی از مهمترین چالشهای بهداشتی در همه نقاط دنیا بهشمار میآید. بر این اساس توسعه داروهای جدید موثر بر سلولهای سرطان پستان از اهمیت پژوهشی بالایی برخوردار است، بهویژه مطالعات در زمینه فرمولاسیون نانو داروها که میتواند مزایای متعددی در مقایسه داروهای سنتی داشته باشد. بر این اساس در این پژوهش به فرمولاسیون و ارزیابی اثرات ضد سرطانی نانوذره loregniG-SMTOC@ONZ بر روی سلولهای رده سرطان پستان پرداخته شد.
در این مطالعه از CPTMS بهمنظور عامل دار کردن نانوذرات استفاده شد. این ماده بهطور رایج برای عامل داروسازی سطحی نانوذرات بهمنظور تسهیل کنژوگه کردن آنان با لیگاندهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. بررسی اثر نانوذره سنتز شده بر زندهمانی سلولهای سرطانی نشان داد که loregniG-SMTOC@ONZ دارای اثر مهاری بر روی سلولهای سرطانی بوده و در غلظت 711 میکروگرم/میلی لیتر سبب کاهش 05 درصدی زیستایی سلولهای سرطانی میشود. علاوه بر این، تیمار سلولهای سرطان پستان با نانوذره مذکور سبب افزایش جمعیت سلولهای آپوپتوزیسی و نکروزیسی میشود. اثرات ضدسرطانی نانوذره loregniG-SMTOC@ONZ را میتوان با فعالیت سیتوتوکسیک نانوذره اکسید روی و جینجرول مرتبط دانست. مطالعات پیشین مکانیسمهای مختلفی را برای فعالیت ضدسرطانی نانوذره اکسید روی پیشنهاد کردند.
همسو با نتایج این پژوهش Sadat Shandiz و همکاران (10) نشان دادند که نانوذره اکسید روی دارای اثرات سیتوتوکسیک وابسته به غلظت بر روی سلولهای رده سرطان پستان MCF-7 و T47D میباشد در حالیکه اثرات سیتوتوکسیک به مراتب خفیفتری بر روی سلولهای رده نرمال دارد. آنان گزارش کردند که نانوذره اکسید روی میتواند سبب افزایش توقف چرخه سلولی در فاز 1G، القای آپوپتوزیس و افزایش فعالیت کاسپازی در سلولهای سرطان پستان شود.
اثرات ضدسرطانی نانوذره اکسید روی را با افزایش تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن و استرس اکسیداتیو میتوان مرتبط دانست. مطالعات پیشین نشان داده اند که نانوذرات فلزی از جمله اکسید روی میتواند سبب افزایش تولید گونههای فعال اکسیژن شود (11). این رخداد سبب آسیب به اجزای مختلف ساختاری و متابولیک سلول میشود و در نتیجه سبب توقف چرخه سلولی میشود. آسیب به DNAبه عنوان مهمترین مکانیسم سیتوتوکسیک ناشی از استرس اکسیداتیو شناخته میشود. در صورت عدم ترمیم به موقع آسیبهای وارده، این فرایند سبب فعالسازی فاکتورهای پیش برنده آپوپتوزیس از جمله کاسپازها و پروتئین مهارکننده تومور p53 شده و سبب مرگ سلول میشود (12).
علاوه بر نانوذره اکسید روی، اثرات سیتوتوکسیک نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol بهمیزان زیادی به حضور مولکولهای جینجرول مرتبط است. مکانیسمهای ضدسرطانی جینجرول در مطالعات پیشین به خوبی نشان داده شده است. niL و همکاران (31) نشان دادند که جینجرول میتواند از طریق توقف چرخه سلولی و افزایش بیان و فعالیت کاسپازهای 8 و 9 سبب القای آپوپتوزیس و مرگ سلولهای سرطانی شوند. فعالسازی کاسپازهای 8 و 9 بهعنوان عوامل پیش برنده آپوپتوزیسهای بیرونی و داخلی در نظر گرفته میشوند که نقش بسیار مهمی در راه اندازی آبشار کاسپازی و پیشروی آپوپتوزیس بر عهده دارند (41). علاوه بر این، گزارش شده است که جینجرول میتواند سبب اتصال و آسیب به AND سلول و همچنین مهار فعالیت آنزیمهای همانندسازی و رونویسی شده و به این ترتیب با اختلال در فرایند چرخه سلولی سبب القای آپوپتوزیس میشود (51).
برخی از مطالعات به بررسی اثر ضدسرطانی نانوذرات حاوی جینجرول پرداختند، اگر چه اغلب این مطالعات معطوف به استفاده از پلیمرهای طبیعی یا سنتزی بودهاند و از فرمولاسیون نانوذرات فلزی کنژوگه با جینجرول گزارشات معدودی در دسترس میباشد. در مطالعهای که توسط Akbarzadeh و همکاران (16) انجام شد، اثر ضد سرطانی نانوذرات SiO2 بارگزاری شده با جینجرول بر روی سلولهای سرطان پستان مورد مطالعه قرار گرفت. آنان مشاهده کردند که بارگزاری جینجرول بر روی نانوذرات سبب افزایش پتانسیل سیتوتوکسیک نانوذرات شده و از طریق افزایش بیان ژنهای پروآپوتوزیس از جمله Bax و caspase-9 و کاهش بیان ژنهای آنتی آپوپتوزیس همچون Bcl-2، cyclineD و cyclineE سبب توقف چرخه سلولی در فاز G0/G1 و بروز آپوپتوزیس میشود. نتایج مشاهده شده در این مطالعه از جمله مهار تکثیر سلول رده سرطان پستان و افزایش سلولهای آپوپتوتیک در اثر تیمار با نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol با مطالعه Akbarzadeh و همکاران مطابقت دارد.
در مطالعه ای که توسط Alkinani و همکاران (17) انجام شد، اثر نانوذره Fe3O4@Glucose-Gingerol روی رده سلولی آدنوکارسینوم ریه (A549) بررسی گردید. نانوذرات Fe3O4@Glu-Gingerol سمیت قابلتوجه بیشتری را در سلولهای A549 نسبت به رده سلولی نرمال با غلظت IC50 به ترتیب 190 و 554 میکروگرم بر میلیلیتر نشان دادند. تیمار سلولهای A549 با نانوذرات Fe3O4@Glu-Gingerol منجر به افزایش آپوپتوز سلولی از 6/4 به 48/39 درصد شد. همچنین، بیان ژنهای CASP8 و BAX به ترتیب 49/2 و 8/2 برابر افزایش یافتند. نتایج مشاهده شده در این مطالعه، از جمله مهار تکثیر رده سرطانی پستان با افزایش غلظت نانوذره و افزایش سلولهای دچار آپوپتوز در اثر تیمار با نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol با مطالعه Alkinani و همکاران هم راستا می باشد.
6- نتیجهگیری
در این مطالعه نانوذره اکسید روی کنژوگه با جینجرول سنتز شد و اثرات آن بر روی زیستایی و آپوپتوزیس/نکروزیس سلولهای سرطان پستان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذره ZnO@CPTMS-gingerol دارای اثرات مهاری وابسته به دوز بر روی سلولهای سرطان پستان است و با افزایش درصد آپوپتوزیس اولیه و تاخیری و نکروزیس سلولی سبب مرگ سلولهای سرطانی میشود. بر اساس نتایج این مطالعه، نانوذرات اکسید روی میتوانند بهمنظور بستری پایدار برای ارائه جینجرول به سلولهای سرطانی مورد توجه قرار گیرند.
-
1.Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: a cancer journal for clinicians. 2021 May;71(3):209-49. doi: 10.3322/caac.21660.
