恶性胶质瘤是最常见的颅内肿瘤,目前临床治疗胶质瘤的手段主要有手术和放化疗,但由于其对放疗低敏感性、高复发性,以及血脑屏障的存在使得许多化疗药物难以到达肿瘤部位,目前胶质瘤的中位生存期仅为15个月左右。纳米银因其独特的性质目前在生物医学方面有越来越广泛的应用,本组也曾报道过纳米银可作为潜在的放射增敏剂,提高放疗对胶质瘤的疗效。与此同时,纳米银还具有诱导细胞发生自噬的活性,而纳米银引起的自噬在其作为放射增敏剂的过程中发挥了怎样的作用未见报道。因此,我们对纳米银的放射增敏、诱导自噬效应以及自噬被抑制后纳米银的增敏效果有怎样的变化进行了一系列研究,并通过药物抑制可能的信号通路,检测了相关信号通路在纳米银诱导自噬以及促进放射引起的细胞凋亡方面的作用。
通过实验我们发现,纳米银本身对胶质瘤细胞U251的毒性具有尺寸和浓度依赖性,并展现出良好的放射增敏效果。结合自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤的应用,通过电镜、激光共聚焦显微镜和免疫印迹实验发现纳米银可诱导U251细胞发生自噬,且自噬具有保护细胞、降低纳米银的细胞毒性和放疗损伤的作用。为了研究其中的机制,我们应用ERK和JNK通路抑制剂进行进一步实验,结果显示在纳米银引起U251细胞自噬的过程中,ERK和JNK通路均扮演重要角色,并且JNK通路被抑制可降低纳米银和/或放射线对细胞的杀伤作用。
我们的研究证明纳米银在作为放射增敏剂使用时,抑制其引起的保护性自噬可能是一个增强纳米银放射增敏效果的有效方案。
Hao Wu, Jun Lin, Peidang Liu, Zhihai Huang, Peng Zhao, Haizhen Jin, Cailian Wang, Longping Wen, Ning Gu. Is the autophagy a friend or foe in the silver nanoparticles associated radiotherapy for glioma? Biomaterials, 2015, 62: 47-57. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.05.033