Published September 13, 2022 | Version v1
Publication Open

PPy@Fe3O4 nanoparticles inhibit the proliferation and metastasis of CRC via suppressing the NF-κB signaling pathway and promoting ferroptosis

Creators

  • 1. Peking University People's Hospital
  • 2. Peking University
  • 3. State Key Laboratory of Oncogene and Related Genes
  • 4. Renji Hospital
  • 5. Shanghai Jiao Tong University
  • 6. Shanghai Cancer Institute

Description

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common cancers of the digestive tract, and patients with advanced-stage cancer have poor survival despite the use of multidrug conventional chemotherapy regimens. Intra-tumor heterogeneity of cancerous cells is the main obstacle in the way to effective cancer treatments. Therefore, we are looking for novel approaches to eliminate just cancer cells including nanoparticles (NPs). PPy@Fe3O4 NPs were successfully synthesized through a portable method. The characterization of transmission electron microscopy (TEM), Fourier-Transformed infrared spectrometer, and X-ray powder diffraction have further proved successful preparation of PPy@Fe3O4 NPs. NIR irradiation was used to test the photothermal properties of NPs and an infrared camera was used to record their temperature. The direct effects of PPy@Fe3O4 NPs on colorectal cancer cell DLD1 were assessed using CCK8, plate clone, transwell, flow cytometry, and western blotting in CRC cell. The effect of PPy@Fe3O4 NPs on neoplasm growth in nude mice was evaluated in vivo. This study demonstrated that PPy@ Fe3O4 NPs significantly inhibit the growth, migration, and invasion and promote ferroptosis to the untreated controls in colorectal cancer cells. Mechanical exploration revealed that PPy@Fe3O4 NPs inhibit the multiplication, migration, and invasion of CRC cells in vitro by modulating the NF-κB signaling pathway. Importantly, Ferroptosis inhibitors Fer-1 can reverse the changes in metastasis-associated proteins caused by NPs treatment. Collectively, our observations revealed that PPy@Fe3O4 NPs were blockers of tumor progression and metastasis in CRC. This study brought new insights into bioactive NPs, with application potential in curing CRC or other human disorders.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

سرطان القولون والمستقيم هو أحد أكثر أنواع السرطان شيوعًا في الجهاز الهضمي، والمرضى الذين يعانون من سرطان في المرحلة المتقدمة يعانون من ضعف البقاء على قيد الحياة على الرغم من استخدام أنظمة العلاج الكيميائي التقليدي متعدد الأدوية. عدم تجانس الخلايا السرطانية داخل الورم هو العقبة الرئيسية في طريق علاجات السرطان الفعالة. لذلك، نحن نبحث عن طرق جديدة للقضاء على الخلايا السرطانية فقط بما في ذلك الجسيمات النانوية. تم تصنيع PPy @ Fe3O4 NPs بنجاح من خلال طريقة محمولة. أثبت توصيف المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)، ومطياف الأشعة تحت الحمراء المحول من فورييه، وانحراف مسحوق الأشعة السينية نجاحًا في تحضير PPy@Fe3O4 NPs. تم استخدام تشعيع NIR لاختبار الخصائص الحرارية الضوئية للجسيمات النانونية وتم استخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء لتسجيل درجة حرارتها. تم تقييم التأثيرات المباشرة لـPPy@ Fe3O4 NPs على خلايا سرطان القولون والمستقيم DLD1 باستخدام CCK8، واستنساخ الصفائح، و transwell، وقياس التدفق الخلوي، والنشاف الغربي في خلية CRC. تم تقييم تأثير PPy@Fe3O4 NPs على نمو الأورام في الفئران العارية في الجسم الحي. أظهرت هذه الدراسة أن PPy@ Fe3O4 NPs تمنع بشكل كبير النمو والهجرة والغزو وتعزز الاستقلاب الحديدي إلى الضوابط غير المعالجة في خلايا سرطان القولون والمستقيم. كشف الاستكشاف الميكانيكي أنPPy@ Fe3O4 NPs تمنع تكاثر وانتقال وغزو خلايا CRC في المختبر من خلال تعديل مسار إشارات NF - κB. الأهم من ذلك، يمكن لمثبطات فر-1 عكس التغيرات في البروتينات المرتبطة بالنقائل الناجمة عن علاج الجسيمات النانونية. بشكل جماعي، كشفت ملاحظاتنا أن PPy@Fe3O4 NPs كانت حاصرات لتطور الورم والانبثاث في اتفاقية حقوق الطفل. جلبت هذه الدراسة رؤى جديدة حول الجسيمات النانونية النشطة بيولوجيًا، مع إمكانية تطبيقها في علاج أمراض القلب التاجية أو الاضطرابات البشرية الأخرى.

Translated Description (French)

Le cancer colorectal (CCR) est l'un des cancers les plus courants du tube digestif, et les patients atteints d'un cancer à un stade avancé ont une faible survie malgré l'utilisation de protocoles de chimiothérapie conventionnels multi-médicamenteux. L'hétérogénéité intra-tumorale des cellules cancéreuses est le principal obstacle à l'efficacité des traitements contre le cancer. Par conséquent, nous recherchons de nouvelles approches pour éliminer uniquement les cellules cancéreuses, y compris les nanoparticules (NP). Les NP de PPy@Fe3O4 ont été synthétisées avec succès par une méthode portable. La caractérisation de la microscopie électronique à transmission (met), du spectromètre infrarouge à transformée de Fourier et de la diffraction des rayons X sur poudre a également prouvé le succès de la préparation des NP PPy@Fe3O4. L'irradiation NIR a été utilisée pour tester les propriétés photothermiques des NP et une caméra infrarouge a été utilisée pour enregistrer leur température. Les effets directs des NP de PPy@Fe3O4 sur la DLD1 des cellules cancéreuses colorectales ont été évalués à l'aide de CCK8, du clone de plaque, du transwell, de la cytométrie de flux et du Western blot dans les cellules CRC. L'effet de PPy@Fe3O4 NPs sur la croissance néoplasique chez la souris nude a été évalué in vivo. Cette étude a démontré que les NP de PPy@ Fe3O4 inhibent de manière significative la croissance, la migration et l'invasion et favorisent la ferroptose chez les témoins non traités dans les cellules cancéreuses colorectales. L'exploration mécanique a révélé que les NP de PPy@Fe3O4 inhibent la multiplication, la migration et l'invasion des cellules CRC in vitro en modulant la voie de signalisation NF-κB. Il est important de noter que les inhibiteurs de la ferroptose Fer-1 peuvent inverser les changements dans les protéines associées aux métastases causés par le traitement par NPs. Collectivement, nos observations ont révélé que les NP de PPy@Fe3O4 étaient des inhibiteurs de la progression tumorale et des métastases dans le CCR. Cette étude a apporté de nouvelles connaissances sur les NP bioactives, avec un potentiel d'application dans la guérison du CCR ou d'autres troubles humains.

Translated Description (Spanish)

El cáncer colorrectal (CCR) es uno de los cánceres más comunes del tracto digestivo, y los pacientes con cáncer en estadio avanzado tienen una supervivencia deficiente a pesar del uso de regímenes de quimioterapia convencional multifármaco. La heterogeneidad intratumoral de las células cancerosas es el principal obstáculo en el camino hacia tratamientos eficaces contra el cáncer. Por lo tanto, estamos buscando enfoques novedosos para eliminar solo las células cancerosas, incluidas las nanopartículas (NP). Los NP de PPy@Fe3O4 se sintetizaron con éxito a través de un método portátil. La caracterización de la microscopía electrónica de transmisión (TEM), el espectrómetro infrarrojo de transformada de Fourier y la difracción de rayos X en polvo han demostrado aún más la preparación exitosa de PPy@Fe3O4 NP. Se utilizó irradiación NIR para probar las propiedades fototérmicas de los NP y se utilizó una cámara infrarroja para registrar su temperatura. Los efectos directos de los NP de PPy@Fe3O4 en la DLD1 de células de cáncer colorrectal se evaluaron utilizando CCK8, clon de placa, transwell, citometría de flujo y transferencia Western en células de CRC. El efecto de los NP de PPy@Fe3O4 sobre el crecimiento de neoplasias en ratones desnudos se evaluó in vivo. Este estudio demostró que las NP de PPy@ Fe3O4 inhiben significativamente el crecimiento, la migración y la invasión y promueven la ferroptosis a los controles no tratados en células de cáncer colorrectal. La exploración mecánica reveló que los NP de PPy@Fe3O4 inhiben la multiplicación, migración e invasión de células de CRC in vitro mediante la modulación de la vía de señalización de NF-κB. Es importante destacar que los inhibidores de la ferroptosis Fer-1 pueden revertir los cambios en las proteínas asociadas a la metástasis causados por el tratamiento con NP. En conjunto, nuestros resultados revelaron que los NP de PPy@Fe3O4 eran bloqueadores de la progresión tumoral y la metástasis en el CCR. Este estudio aportó nuevos conocimientos sobre las NP bioactivas, con potencial de aplicación en la curación del CCR u otros trastornos humanos.

Files

pdf.pdf

Files (5.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:89f8341a2ea45e01aaeac3d1891d5d1c
5.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تمنع الجسيمات النانوية PPy @ Fe3O4 انتشار ورم خبيث في سرطان الثدي عن طريق قمع مسار إشارات NF - κB وتعزيز تدلي الحديد
Translated title (French)
Les nanoparticules PPy@Fe3O4 inhibent la prolifération et la métastase du CCR en supprimant la voie de signalisation NF-κB et en favorisant la ferroptose
Translated title (Spanish)
Las nanopartículas de PPy@Fe3O4 inhiben la proliferación y la metástasis del CCR mediante la supresión de la vía de señalización de NF-κB y la promoción de la ferroptosis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4295410438
DOI
10.3389/fbioe.2022.1001994

Is supplement to
https://openalex.org/W4387326986 (Other)
https://openalex.org/W4283769748 (Other)
https://openalex.org/W3193352191 (Other)
https://openalex.org/W3170451580 (Other)
https://openalex.org/W3116150627 (Other)
https://openalex.org/W3099428474 (Other)
https://openalex.org/W2963256691 (Other)
https://openalex.org/W2940594255 (Other)
https://openalex.org/W2930647891 (Other)
https://openalex.org/W2264600083 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1835542131
  • https://openalex.org/W1978186598
  • https://openalex.org/W1992101294
  • https://openalex.org/W2008514427
  • https://openalex.org/W2029467771
  • https://openalex.org/W2086667809
  • https://openalex.org/W2122377763
  • https://openalex.org/W2134062610
  • https://openalex.org/W2134726513
  • https://openalex.org/W2143734344
  • https://openalex.org/W2150621185
  • https://openalex.org/W2228109521
  • https://openalex.org/W2236973477
  • https://openalex.org/W2339396284
  • https://openalex.org/W2530980570
  • https://openalex.org/W2566397909
  • https://openalex.org/W2574819148
  • https://openalex.org/W2583207915
  • https://openalex.org/W2585519182
  • https://openalex.org/W2772655618
  • https://openalex.org/W2780367089
  • https://openalex.org/W2783686102
  • https://openalex.org/W2791685494
  • https://openalex.org/W2883164386
  • https://openalex.org/W2883440571
  • https://openalex.org/W2888091897
  • https://openalex.org/W2889646458
  • https://openalex.org/W2905006914
  • https://openalex.org/W2913797367
  • https://openalex.org/W2953503600
  • https://openalex.org/W2971032368
  • https://openalex.org/W2979799294
  • https://openalex.org/W3005253578
  • https://openalex.org/W3015867608
  • https://openalex.org/W3031674275
  • https://openalex.org/W3039649812
  • https://openalex.org/W3043125824
  • https://openalex.org/W3077764649
  • https://openalex.org/W3084819419
  • https://openalex.org/W3107232394
  • https://openalex.org/W3108493784
  • https://openalex.org/W3119005666
  • https://openalex.org/W3122102409
  • https://openalex.org/W3123705162
  • https://openalex.org/W3123922203
  • https://openalex.org/W3126744625
  • https://openalex.org/W3130224122
  • https://openalex.org/W3133568782
  • https://openalex.org/W3135842515
  • https://openalex.org/W3164963926
  • https://openalex.org/W3173632332
  • https://openalex.org/W3181452236
  • https://openalex.org/W3196885036
  • https://openalex.org/W3203811131
  • https://openalex.org/W3204512228
  • https://openalex.org/W3204726384
  • https://openalex.org/W3215484928
  • https://openalex.org/W4206401371
  • https://openalex.org/W4210561785
  • https://openalex.org/W4211084201
  • https://openalex.org/W4211199921
  • https://openalex.org/W4212830265
  • https://openalex.org/W4280623443