グラフェン修飾CEPO4ナノロッドは、乳がん誘発性の骨転移を効果的に治療し、マクロファージの分極化を調節して骨誘導能力を改善します

背景：乳がん骨転移は、最も一般的な合併症の1つになりました。ただし、局所的な骨の欠陥と同様に、癌の再発と骨の非癒合を引き起こす可能性があります。 方法：ここで、in vitroでは、CCK8試験、生細胞/死細胞の染色、およびフローサイトメトリーを介して、細胞増殖とアポトーシスに対する生体スキャフォールド材料の効果を検証しました。免疫蛍光技術とフローサイトメトリーを使用して、バイオスカホルド材料がマクロファージ偏光を調節するかどうかを検証し、ALP染色、アリザリン赤染色、PCRを使用して、生体鏡材料が骨再生を促進するかどうかを検証しました。in vivoでは、マウスの腫瘍体積、TUNEL染色、およびカスパーゼ-3免疫蛍光度を測定することにより、再び腫瘍に対する生体鏡材料の効果を研究しました。また、骨再生への影響を検証するために、マウスの頭蓋骨究極の欠陥モデルを構築しました。 結果：グラフェン酸化物（GO）ナノ粒子、水和CEPO4ナノロッド、および生物活性キトサン（CS）を組み合わせて、生物活性多機能CEPO4/CS/GO足場を形成し、腫瘍を殺すための光熱療法などの特性を備えています。および骨形成の誘導。CEPO4/CS/GO足場は、カスパーゼ-3プロテアーゼ局所腫瘍細胞を活性化し、それによりヌクレオソームの間でDNAを溶解し、アポトーシスを引き起こします。一方では、ASリリースされたCE3+イオンは、血管内皮成長因子（VEGF）とアルギナーゼ-1（ARG-1）を分泌するマクロファージのM2偏光を促進し、血管新生を促進します。一方、ASリリースされたCE3+イオンは、骨組織の再生を促進するBMP-2/SMADシグナル伝達経路も活性化しました。 結論：多機能CEPO4/CS/GO足場は、乳がん骨転移の治療の有望なプラットフォームになる可能性があります。

BACKGROUND: Breast cancer bone metastasis has become one of the most common complications; however, it may cause cancer recurrence and bone nonunion, as well as local bone defects. METHODS: Herein, In vitro, we verified the effect of bioscaffold materials on cell proliferation and apoptosis through a CCK8 trial, staining of live/dead cells, and flow cytometry. We used immunofluorescence technology and flow cytometry to verify whether bioscaffold materials regulate macrophage polarization, and we used ALP staining, alizarin red staining and PCR to verify whether bioscaffold material promotes bone regeneration. In vivo, we once again studied the effect of bioscaffold materials on tumors by measuring tumor volume in mice, Tunel staining, and caspase-3 immunofluorescence. We also constructed a mouse skull ultimate defect model to verify the effect on bone regeneration. RESULTS: Graphene oxide (GO) nanoparticles, hydrated CePO4 nanorods and bioactive chitosan (CS) are combined to form a bioactive multifunctional CePO4/CS/GO scaffold, with characteristics such as photothermal therapy to kill tumors, macrophage polarization to promote blood vessel formation, and induction of bone formation. CePO4/CS/GO scaffold activates the caspase-3 proteasein local tumor cells, thereby lysing the DNA between nucleosomes and causing apoptosis. On the one hand, the as-released Ce3+ ions promote M2 polarization of macrophages, which secretes vascular endothelial growth factor (VEGF) and Arginase-1 (Arg-1), which promotes angiogenesis. On the other hand, the as-released Ce3+ ions also activated the BMP-2/Smad signaling pathway which facilitated bone tissue regeneration. CONCLUSION: The multifunctional CePO4/CS/GO scaffolds may become a promising platform for therapy of breast cancer bone metastases.