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宋海云组发现纳米金刚石抑制癌细胞迁移的新性能

        11月7日,我所宋海云研究组与上海应用物理研究所樊春海组合作的研究论文“Nanodiamonds interfere with Wnt-regulated cell migration and adipocyte differentiation in cells and embryonic development in vivo”在线发表于Particle & Particle Systems Characterization杂志。该研究发现,一定剂量范围内的纳米金刚石颗粒(NDs)在不产生细胞毒性的状况下,会通过干涉Wnt通路的信号传递,抑制过度激活的Wnt信号所引导的癌细胞迁移过程以及基础水平的Wnt信号所调控的生理过程。
 
        研究者常常利用各种纳米材料的载带能力和光热效应等物理学性质,将它们广泛地应用于靶向药物/核酸运输,分子影像技术和光热疗法。近年来,纳米材料自身的内源生物学性质开始引起关注。例如最近美国研究者的两项工作分别发现,二氧化硅纳米粒子和氧化铁纳米粒子在不载带药物的情况下,自身就可以产生杀死肿瘤细胞的功效(Nature Nanotechnology 2016 11:977-985; 986-994)。纳米金刚石在以往的研究中常被用作药物和生物分子的惰性载体。
 
        在本项工作中,研究人员发现进入细胞内的纳米金刚石会干扰一个名为Wnt的重要通路的信号传递,影响其靶基因的表达。过度激活的Wnt信号通路在多种癌症中被发现,是肿瘤产生和癌细胞转移的重要促进因素之一。而纳米金刚石干扰Wnt信号传递的内源特性,使其能够有效地抑制癌细胞的迁移。因此,用纳米金刚石载带抗癌药物,不仅可以实现更有效的药物运输,纳米金刚石的内源特性同时也可能产生治疗效果。此外,基础水平的Wnt信号在胚胎发育和脂代谢等生理过程中发挥重要的调控作用,该研究发现这些作用同样可以被纳米金刚石干扰,因此,本项研究也揭示了纳米金刚石在正常生理过程中的潜在风险。
 
        本研究得到国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的资助。

纳米金刚石的生物学效应模式图

纳米金刚石的生物学效应模式图

 
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