丽莎·泽加，物理
（同organic）有机 (左)一只乌贼
信用:北大西洋踏脚石科学党，综合实地演练，URI-IAO；美国国家海洋和大气管理局/海洋资源调查/OER
(右)16天不同治疗后肿瘤大小的比较，包括墨鱼墨汁纳米颗粒和辐射墨鱼墨汁纳米颗粒
信用:邓等
2019美国化学学会 研究人员发现，墨鱼墨汁——由墨鱼喷射出的一种黑色悬浮液，用来威慑捕食者——含有能强烈抑制小鼠体内癌瘤生长的纳米颗粒
纳米颗粒主要由黑色素、氨基酸、单糖(单糖)、金属和其他化合物组成
研究人员表明，纳米粒子可以改善肿瘤的免疫功能，当与辐射结合使用时，几乎可以完全抑制肿瘤的生长
由武汉大学人民医院的庞和武汉大学化学系的冼领导的研究人员，在最近一期的ACS Nano上发表了一篇关于乌贼墨中的纳米粒子抑制肿瘤生长的能力的论文
“我们发现乌贼墨中的天然纳米粒子具有良好的生物相容性，可以有效地同时实现肿瘤免疫治疗和光热治疗，”张告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“这一发现可能会激发人们对医用天然材料的更多探索
" 肿瘤免疫疗法包括通过刺激身体自身的免疫系统来对抗癌症
一种策略是以白细胞为目标
巨噬细胞是在一些肿瘤中发现的主要白细胞，它们可以采取两种形式之一:M1或M2
M1表型通过吞噬作用和T细胞(其他白细胞)的激活吞噬并破坏肿瘤细胞
另一方面，在M2表型中，这种免疫功能被抑制，允许肿瘤继续不受抑制地生长
在肿瘤环境中，M2表型几乎总是超过M1表型
最近，研究人员一直致力于开发能够将原生M2巨噬细胞转化为抗肿瘤M1巨噬细胞的小分子和抗体
与此同时，他们正在设计纳米粒子，如光热剂，当暴露在辐射下时，通过热消融局部破坏癌细胞
这些药物可以整合到合成的纳米颗粒中，然后潜在地给患者服用
然而，缺点之一是这些合成纳米粒子价格昂贵，需要复杂的制备方法
由于这些成本，一些研究人员转向自然寻找替代品
先前的研究表明，某些天然化合物，包括在褐藻和一些细菌中发现的化合物，含有能够将巨噬细胞从M2型重新编程为M1型的多糖
在这篇新论文中，研究人员发现，直径约100纳米的球形乌贼墨纳米粒子也具有这种能力
在确认了这些纳米粒子的生物相容性后，研究人员进行了几项实验，包括体外肿瘤细胞实验和体内肿瘤小鼠实验
在体外实验中，研究人员发现，用近红外辐射照射纳米粒子杀死了大约90%的肿瘤细胞，尽管纳米粒子在没有照射的情况下几乎没有表现出细胞毒性
研究人员解释说，纳米粒子的高黑色素含量在辐射过程中起着关键作用，因为黑色素具有内在良好的光热转换能力
在小鼠中，纳米粒子治疗被证明是有效的，无论是单独治疗还是与辐射联合治疗，尽管辐射进一步改善了结果
生物发光成像显示，与对照组相比，经处理的小鼠表现出明显较低的肿瘤生物发光，表明内脏器官的转移大大减少
用纳米粒子和辐射处理的小鼠显示出几乎完全抑制肿瘤生长
通过进行基因分析，研究人员确定了194个与免疫功能相关的差异表达基因，这些基因与炎症反应和细胞杀伤的调节有关，并通过治疗上调或下调
分析表明，M2巨噬细胞向M1巨噬细胞的转化有一定的信号通路
这种机制不仅导致肿瘤细胞的吞噬作用，还刺激免疫系统产生各种抗肿瘤因子，这些因子都起到抑制肿瘤生长的作用
未来，研究人员计划探索其他具有抗癌特性的天然材料
“我们的研究小组目前正在研究天然材料作为治疗药物载体的生物医学潜力，如头发、墨鱼墨汁、细菌、真菌，甚至人体细胞，”张说
“通过从自然中汲取灵感并利用其自身的特点，我们希望找到一些有价值的研究，为临床疾病的治疗提供新的有效的解决方案
"
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