华中农业大学科研团队巧用天然辣椒素特异性治疗肿瘤

　　近日，华中农业大学理学院韩鹤友教授团队基于天然辣椒素，创建了一种安全性高、选择性好的肿瘤特异性治疗新方法。

 

　　辣椒是日常生活中的常见蔬菜，深受人们喜爱。研究表明，常吃辣椒对身体有许多益处，并可用于一些疾病的预防和辅助治疗。在这之中，辣椒中的辣椒素是发挥作用的重要成分。韩鹤友教授团队巧妙利用天然辣椒素与纳米技术相结合，开发出一种安全性高，且具有优异选择性的辣椒素递送纳米体系。该体系利用CaCO3做载体，不仅改善了辣椒素分子疏水性高、血液稳定性差、部分人群过敏、难以直接体内应用等难题，还有效实现了肿瘤选择性激活瞬时电位感受器香草醛受体1（TRPV1），诱发钙离子过度内流，达到特异性治疗肿瘤的目标。

 

　　研究人员通过气相扩散制备法在合成CaCO3纳米粒子的同时装载上辣椒素，通过进一步修饰磷脂分子和聚乙二醇，成功制备出了装载辣椒素的CaCO3纳米粒子（CaCO3@CAP-PEG）。该纳米粒子具有良好的水溶液分散性和稳定性，有利于高亲脂性辣椒素通过血液积累到肿瘤组织中。另外，由于CaCO3纳米粒子良好的酸响应性，能有效地在肿瘤酸性微环境中快速裂解并释放出辣椒素分子，提高肿瘤钙离子浓度并实现特异性激活TRPV1通道。

 

　　体内外实验表明，该纳米粒子在酸性条件下TRPV1的激活能有效提升肿瘤细胞内的钙离子浓度，造成线粒体损伤和胞内活性氧（Reactive oxygen species, ROS）提高，最终导致肿瘤细胞的凋亡和肿瘤生长被抑制，实现特异性治疗肿瘤。

 

　　相关成果以“Activation of TRPV1 by capsaicin-loaded CaCO3 nanoparticle for tumor-specific therapy”为题在期刊Biomaterials上发表。硕士研究生徐梦晴和博士研究生张金为论文共同第一作者，韩鹤友教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

 

　　原文链接：

 

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961222001594

 

　　【英文摘要】

 

　　Capsaicin is a natural non-toxic small molecular organic substance, which is often used clinically to reduce inflammation and pain. Here, we report an acid-responsive CaCO3 nanoparticle loaded with capsaicin that can specifically activate TRPV1 channels and trigger tumor calcium ion therapy. The excellent acid responsiveness of calcium carbonate enables it to precisely target the tumor sites. The released capsaicin can specifically activate TRPV1 channel, overloading the intracellular calcium ion concentration and causing cell apoptosis, which provides a new safer and cheaper treatment. We proved that the naturalness and non-toxicity of capsaicin make the CaCO3@CAP nanoparticles have excellent biocompatibility, which has good development prospects and clinical application potential.