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氢气编进网,成抗癌利器!

来源:孙学军 氢思语 编辑:James&Ani 时间:2019-05-12 10:29:28

化疗是癌症的重要治疗方法,但化疗药物的毒副作用会严重影响患者生活质量,减少化疗药物副作用是癌症治疗领域需要解决的问题。研究发现,一些生物学效应分子如一氧化氮、一氧化碳、硫化氢和氢气能选择性诱导癌细胞凋亡,同时能保护正常细胞对抗化疗药物毒性作用。对癌症的选择性杀伤,对正常组织的保护作用使这些气体有可能成为肿瘤药物治疗的理想帮手。这些气体中,氢气存在比较大的特点,一是氢气对人的安全性比较大,安全使用范围大,几乎没有剂量限制。这让氢气作为抗癌症并减少化疗药物毒性作用的工具成为最合适候选。氢气还存在的一个特点是极大的扩散能力,这能让氢气容易进入到血液供应比较丰富的组织,但也导致氢气不容易在局部维持于高浓度状态,这使氢气发挥最大作用有一定难度。

摄取氢气的方法包括吸入氢气、注射氢气盐水、口服氢水或能释放氢气的载体。吸入可比较高浓度摄取氢气,但使消化道内肿瘤组织维持高浓度氢气存在一定难度。口服氢水能让氢气直接接触消化道肿瘤组织,但是氢气比较低溶解度导致氢气浓度的快速下降。如果使用能释放氢气的载体,能克服吸入和氢水饮用存在的不足,给局部组织提供持续高浓度的氢气供应,这有利于发挥氢气的最佳效果。传统的氢气释放材料有钙镁金属氢化物,但在酸性胃液内稳定性比较差。所以,用氢气治疗胃肠道癌症,有必要设计能在胃液酸性环境下能稳定长效释放氢气的材料。

利用超声辅助化学腐蚀法合成了硼化镁二维纳米片材料

深圳大学医学院何前军教授课题组在Advanced HealthcareMaterials发表一篇论文,报道利用超声辅助化学腐蚀法合成了硼化镁二维纳米片材料,是适合胃内强酸性环境的氢气稳定释放材料。研究发现聚乙烯吡咯烷酮包裹的材料有非常高的普通组织和血液稳定性,即使在胃酸环境下也能长时间保持稳定氢气释放。口服药物联合静脉注射化疗药物阿霉素,能降低化疗药物毒性副作用,显著延长胃癌荷瘤动物生存时间。体外实验发现,氢气对许多正常细胞没有毒性,本身对肿瘤细胞的有轻微毒性;但是在正常细胞氢气对阿霉素产生的细胞毒性效应有显著保护作用,氢气联合化疗药物能非常显著提高肿瘤细胞杀伤效果。这是典型的选择性激活效应,是在氢气帮助下,把化疗药物变成癌细胞的精准作用显著提高。进一步研究发现,发挥这种效应的生化机制是氢气对胃癌细胞有氧呼吸代谢的抑制作用,但能激活间充质干细胞、心肌、肝脏和脾脏等正常细胞但有氧呼吸代谢。

何前军教授

通讯作者简介:

何前军,教授,玛丽∙居里学者,深圳市海外高层次人才,深圳市“精准医疗”孔雀团队核心成员,深圳大学领军学者和学科带头人,深圳大学医学部“先进纳米药物实验室”负责人。从事纳米生物医用材料方面的研究,开辟了“纳米气体治疗”研究领域。在Nature Communications、Advanced Materials、AngewandteChemie、JACS、Biomaterials、Chemical Society Reviews等国际顶级期刊发表SCI论文90余篇,引用6000多次,h指数42,10多篇论文入选ESI“高被引论文”。2018年入选“全球高被引科学家”。近年来主持了十几项国际级、国家级和省市级科研项目。荣获了欧盟玛丽∙居里国际引进人才奖、中科院“卢嘉锡”青年人才奖、中科院“院长”特别奖、中科院“百篇优博”、深圳市海外高层次人才奖等奖励。兼任中国医促会氢分子生物医学分会副主任委员,广东省生物医学工程学会生物材料专业委员会副主任委员,中国医药生物技术协会纳米生物技术分会委员,中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员,中国和英国生物材料学会会员,诸多国际著名期刊通讯审稿人。

本文参考Acid-Responsive H2-Releasing 2D MgB2 Nanosheet

for Therapeutic Synergy and Side Effect Attenuation

of Gastric Cancer Chemotherapy

查见何教授最近还有另一篇类似的酸诱导氢气释放的论文。

Acid-responsive H2-releasing Fe nanoparticles for safe and effective cancer therapy[J]. Journal of Materials Chemistry B, 2019, 7.

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