華中農業大學科研團隊巧用天然辣椒素特異性治療腫瘤

近日，華中農業大學理學院韓鶴友教授團隊基于天然辣椒素，創建了一種安全性高、選擇性好的腫瘤特異性治療新方法。

辣椒是日常生活中的常見蔬菜，深受人們喜愛。研究表明，常吃辣椒對身體有許多益處，并可用于一些疾病的預防和輔助治療。在這之中，辣椒中的辣椒素是發揮作用的重要成分。韓鶴友教授團隊巧妙利用天然辣椒素與納米技術相結合，開發出一種安全性高，且具有優異選擇性的辣椒素遞送納米體系。該體系利用CaCO3做載體，不僅改善了辣椒素分子疏水性高、血液穩定性差、部分人群過敏、難以直接體內應用等難題，還有效實現了腫瘤選擇性激活瞬時電位感受器香草醛受體1（TRPV1），誘發鈣離子過度內流，達到特異性治療腫瘤的目標。

研究人員通過氣相擴散制備法在合成CaCO3納米粒子的同時裝載上辣椒素，通過進一步修飾磷脂分子和聚乙二醇，成功制備出了裝載辣椒素的CaCO3納米粒子（CaCO3@CAP-PEG）。該納米粒子具有良好的水溶液分散性和穩定性，有利于高親脂性辣椒素通過血液積累到腫瘤組織中。另外，由于CaCO3納米粒子良好的酸響應性，能有效地在腫瘤酸性微環境中快速裂解并釋放出辣椒素分子，提高腫瘤鈣離子濃度并實現特異性激活TRPV1通道。

體內外實驗表明，該納米粒子在酸性條件下TRPV1的激活能有效提升腫瘤細胞內的鈣離子濃度，造成線粒體損傷和胞內活性氧（Reactive oxygen species, ROS）提高，最終導致腫瘤細胞的凋亡和腫瘤生長被抑制，實現特異性治療腫瘤。

相關成果以“Activation of TRPV1 by capsaicin-loaded CaCO3 nanoparticle for tumor-specific therapy”為題在期刊Biomaterials上發表。碩士研究生徐夢晴和博士研究生張金為論文共同第一作者，韓鶴友教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目的資助。

原文鏈接：

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.