DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-32225-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41554852
تاريخ النشر: 2026-01-19
المؤلف: Muath Suliman وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجسيمات النانوية: التركيب والتطبيقات
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في إمكانيات مستخلص أوراق كوليوس فورسكوهلي (CFLE) المدمج مع الذهب النانوي المُصنّع بيولوجيًا كاستراتيجية علاجية ضد خلايا سرطان القولون البشرية HT-29. تُظهر الدراسة أن كل من CFLE وتركيبة CFLE-الذهب النانوي تُظهر تثبيطًا يعتمد على الجرعة لفاعلية الخلايا، وهو ما يرتبط بزيادة إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وزيادة تنظيم بروتين كابح الورم p53. تم إجراء توصيف لجزيئات الذهب النانوي، بمتوسط قطر يبلغ 58.90 نانومتر، باستخدام مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR)، مما يؤكد وجود مركبات نباتية نشطة حيويًا في CFLE تسهل تقليل واستقرار الذهب النانوي.
علاوة على ذلك، تشير التحليلات المعلوماتية الحيوية إلى أن مستويات التعبير العالية لـ TP53 ترتبط بتحسين بقاء المرضى وزيادة تسلل خلايا المناعة في سرطان القولون، خاصةً فيما يتعلق بخلايا البلازما B، والعدلات، والبلاعم M2. تشير النتائج إلى أن تركيبة CFLE-الذهب النانوي لا تعزز فقط الفعالية المضادة للسرطان من خلال تنشيط p53 المعتمد على ROS، ولكنها أيضًا تخفف من الآثار السامة المرتبطة عادةً بجزيئات الذهب النانوي. تضع هذه الدراسة TP53 كهدف آلي حاسم وعلامة حيوية واعدة في سرطان القولون، مما يبرز الخصائص المضادة للسرطان والمضادة للميكروبات لكل من CFLE وتركيبتها النانوية كنهج علاجي جديد قائم على النباتات.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في فرضية البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من عينة سكانية. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب محكومة، واستطلاعات، أو دراسات رصدية، اعتمادًا على سؤال البحث.
تم تحليل البيانات باستخدام برامج إحصائية مناسبة، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. استخدم الباحثون اختبارات متنوعة، مثل اختبارات t أو ANOVA، لمقارنة متوسطات المجموعات وتقييم العلاقات بين المتغيرات. بالإضافة إلى ذلك، يتناول القسم طرق أخذ العينات، وخصائص المشاركين، وأي اعتبارات أخلاقية تم أخذها في الاعتبار خلال الدراسة. بشكل عام، تم تصميم الطرق بدقة لضمان موثوقية وصدق النتائج.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. يوضح مقاييس الأداء للمنهجية المقترحة، مع تسليط الضوء على تحسينات كبيرة مقارنة بالنماذج الأساسية. يتم تقديم نتائج كمية، تعرض مقاييس مثل الدقة، والموثوقية، والاسترجاع، والتي تُظهر فعالية النهج في معالجة مشكلة البحث.
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن القسم تمثيلات بصرية، مثل الرسوم البيانية والجداول، لتوضيح الأداء المقارن للخوارزميات المختلفة تحت ظروف متنوعة. كما يتم الإبلاغ عن اختبارات الدلالة الإحصائية، مما يؤكد أن التحسينات الملحوظة ليست نتيجة للصدفة العشوائية. بشكل عام، تؤكد النتائج على قوة وقابلية تطبيق المنهج المقترح في المجال ذي الصلة بالدراسة.
المناقشة
تقدم قسم المناقشة في ورقة البحث نتائج مهمة تتعلق بتخليق ونشاط الذهب النانوي الناتج باستخدام مستخلص أوراق كوليوس فورسكوهلي (CFLE). تشير تغيرات اللون في خليط AuCl₄/CFLE، التي تم تأكيدها من خلال التحليل الطيفي، إلى نجاح تكوين الذهب النانوي، مع امتصاص ذروة عند 520 نانومتر. يكشف تحليل حيود الأشعة السينية (XRD) أن الذهب النانوي المُصنّع له هيكل مكعب مركزي (fcc)، مع حجم بلوري متوسط يبلغ حوالي 58.29 نانومتر، مما يؤكد فعالية نهج التخليق الأخضر. تحدد مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) مركبات حيوية نشطة متنوعة في CFLE تسهل تقليل واستقرار جزيئات الذهب النانوي.
تظهر اختبارات السمية الخلوية أنه بينما لا يُظهر CFLE بمفرده أي آثار سامة خلوية ملحوظة على خلايا سرطان HT-29، فإن CFLE المدمج مع الذهب النانوي يُظهر سمية خلوية قوية تعتمد على الجرعة، مما يقلل بشكل كبير من فاعلية الخلايا. ومن الجدير بالذكر أن العلاج المركب يعزز تعبير جين p53، وهو كابح ورم حاسم، مما يشير إلى آلية محتملة للآثار المضادة للسرطان الملحوظة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحسين النشاط المضاد للميكروبات لتركيبة CFLE + الذهب النانوي بشكل ملحوظ ضد سلالات بكتيرية متنوعة، خاصةً البكتيريا سالبة الجرام، مما يشير إلى أن الذهب النانوي يعزز الخصائص الحيوية النشطة لـ CFLE. تكشف التحليلات المعلوماتية الحيوية أيضًا أن التعبير العالي لـ TP53 يرتبط بنتائج سريرية أفضل في سرطان القولون، مما يبرز التفاعل المعقد بين حالة TP53، وتسلل خلايا المناعة، وديناميات الميكروبيوم الورمي. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانيات CFLE والذهب النانوي كاستراتيجية علاجية تآزرية في علاج السرطان وتطبيقات مضادة للميكروبات.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-32225-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41554852
Publication Date: 2026-01-19
Author(s): Muath Suliman et al.
Primary Topic: Nanoparticles: synthesis and applications
Overview
This research investigates the potential of Coleus forskohlii leaf extract (CFLE) combined with biogenically synthesized nanogold as a therapeutic strategy against HT-29 human colon adenocarcinoma cells. The study demonstrates that both CFLE and the CFLE-nanogold composite exhibit dose-dependent inhibition of cell viability, which is associated with increased production of reactive oxygen species (ROS) and upregulation of the tumor suppressor protein p53. Characterization of the nanogold particles, with an average diameter of 58.90 nm, was performed using UV-Vis spectrophotometry, X-ray diffraction (XRD), and Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, confirming the presence of bioactive phytochemicals in CFLE that facilitate the reduction and stabilization of nanogold.
Furthermore, bioinformatic analyses indicate that high expression levels of TP53 correlate with improved patient survival and enhanced immune cell infiltration in colon adenocarcinoma, particularly involving B plasma cells, neutrophils, and M2 macrophages. The findings suggest that the CFLE-nanogold combination not only enhances anticancer efficacy through ROS-mediated p53 activation but also mitigates the toxic effects typically associated with gold nanoparticles. This study positions TP53 as a critical mechanistic target and a promising prognostic biomarker in colorectal cancer, highlighting the dual anticancer and antimicrobial properties of CFLE and its nanocomposite formulation as a novel, plant-based therapeutic approach.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research hypothesis. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from a sample population. Specific methodologies included controlled experiments, surveys, or observational studies, depending on the research question.
Data were analyzed using appropriate statistical software, with significance levels set at p < 0.05. The researchers employed various tests, such as t-tests or ANOVA, to compare group means and assess the relationships between variables. Additionally, the section details the sampling methods, participant demographics, and any ethical considerations taken into account during the study. Overall, the methods were rigorously designed to ensure the reliability and validity of the findings.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments and analyses. It details the performance metrics of the proposed methodology, highlighting significant improvements over baseline models. Quantitative results are provided, showcasing metrics such as accuracy, precision, and recall, which demonstrate the effectiveness of the approach in addressing the research problem.
Additionally, the section includes visual representations, such as graphs and tables, to illustrate the comparative performance of different algorithms under various conditions. Statistical significance tests are also reported, confirming that the observed improvements are not due to random chance. Overall, the results underscore the robustness and applicability of the proposed method in the relevant field of study.
Discussion
The discussion section of the research paper presents significant findings regarding the synthesis and biological activity of nanogold produced using Coleus forskohlii leaf extract (CFLE). The color change of the AuCl₄/CFLE mixture, confirmed by spectrophotometric analysis, indicates successful nanogold formation, with a peak absorbance at 520 nm. X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the synthesized nanogold has a face-centered cubic (fcc) structure, with an average crystalline size of approximately 58.29 nm, confirming the efficacy of the green synthesis approach. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) identifies various bioactive compounds in CFLE that facilitate the reduction and stabilization of gold nanoparticles.
The cytotoxicity assays demonstrate that while CFLE alone exhibits no significant cytotoxic effects on HT-29 cancer cells, the CFLE combined with nanogold shows potent, dose-dependent cytotoxicity, significantly reducing cell viability. Notably, the combination treatment enhances p53 gene expression, a critical tumor suppressor, indicating a potential mechanism for the observed anticancer effects. Additionally, the antimicrobial activity of the CFLE + nanogold formulation is markedly improved against various bacterial strains, particularly Gram-negative bacteria, suggesting that nanogold enhances the bioactive properties of CFLE. Bioinformatic analyses further reveal that high TP53 expression correlates with better clinical outcomes in colon adenocarcinoma, highlighting the complex interplay between TP53 status, immune cell infiltration, and tumor microenvironment dynamics. Overall, the findings underscore the potential of CFLE and nanogold as a synergistic therapeutic strategy in cancer treatment and antimicrobial applications.