靶向线粒体的磁热纳米酶磁诱导的肿瘤协同治

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研究内容简介

Scheme1.ThesynthesisofIr

MnFe2O4NPs,andaschematicrepresentationofIr

MnFe2O4NPsasmitochondria-targetingmagnetothermogenicnanozymesformagnet-inducedsynergistictherapy.线粒体是细胞内重要的亚细胞器，参与了许多重要的生理过程，如细胞凋亡、信号转导和活性氧生成等。近年来线粒体已成为抗肿瘤研究的热门靶点。磁热疗(MHT)和化学动力治疗(CDT)属于无创原位治疗模式，无深度限制，并且不会对周围的的健康组织造成严重的不良影响。因此，本文设计了一种靶向线粒体的磁热纳米酶（Ir

MnFe2O4NPs）用于磁诱导的MHT和CDT的肿瘤协同治疗。1）铱(III)配合物作为靶向线粒体的导航器，修饰在MnFe2O4NPs表面，可以促使Ir

MnFe2O4NPs在线粒体积累（~70%）；2）当施加交变磁场后，Ir

MnFe2O4NPs会在局部引起温度升高，导致线粒体损伤(MHT效应)；同时，HeLa细胞中过表达的谷胱甘肽(GSH)可使纳米粒子表面的Fe(III)还原为Fe(II)，从而催化H2O2转化为具有细胞毒性的·OH(CDT效应)。这两种方法在很大程度上相互促进：a）局部温度升高促进了Fe(III)向Fe(II)（从1.21%（25℃）增加到3.38%（42℃））和H2O2向·OH的转化程度，促进CDT效应增强；b）CDT诱导的细胞内氧化还原稳态的破坏有助于增强MHT的敏感性（GSH含量下降了约60%）；3）基于铱(III)配合物优异的光物理性质和MnFe2O4NPs的磁学性质，该磁热纳米酶融合了磁共振成像（MRI）和双光子荧光成像（TPM）技术，可用于癌症的高效和精准治疗。小鼠肿瘤模型结果表明该磁热纳米酶具有很好的肿瘤抑制作用，同时，血液生化指标结果表明该磁热纳米酶具有低的毒副作用。论文第一作者为中山大学化学学院博士生沈金超，中山大学化学学院巢晖教授、上海师范大学化学与材料科学学院杨仕平教授和周治国研究员为该论文的共同通讯作者。课题组简介

中山大学化学学院巢晖教授：中山大学化学学院教授、博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者（），入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”（）和广东特支计划“百千万工程领军人才”（）。主要从事基于金属配合物的生物荧光探针和抗肿瘤、抗菌药物研究。在Chem.Soc.Rev.,Coord.Chem.Rev.,NatureChemistry,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,Angew.Chem.Int.Ed.,Biomaterials,Chem.Sci.等国际期刊发表论文多篇，论文引用多次；申请中国发明专利17件，授权13件；参编专著教材7部。年获中国化学会“青年化学奖”，年获广东省科学技术奖一等奖（第二完成人），年被评为南粤优秀教师，年获国家自然科学奖二等奖（第三完成人），年获宝钢优秀教师奖。目前担任中国化学会化学生物学专业委员会委员、广东省化学会常务理事、广东省化学会化学生物学专业委员会主任委员、《ScientificReports》编委、《JournalofInorganicBiochemistry》编委。

上海师范大学化学与材料科学学院杨仕平教授：上海师范大学教授、博导。现为教育部资源化学和上海市稀土功能材料重点实验室副主任、上海高校分子影像探针于传感器重点实验室主任、上海市稀土学会理事长、中国稀土学会常务理事。以第一完成人获得上海市基础教育一等奖和上海市科学技术进步三等奖。主要研究领域：生物无机化学、纳米材料生物应用以及功能配合物应用。主要以多功能材料为平台，开发面对肿瘤精准医疗的影像探针和诊疗一体化试剂。目前在Angew.Chem.Int.Ed.、Adv.Funct.Mater.、Biomaterials等杂志发表文章90余篇，授权专利40余项。

上海师范大学化学与材料科学学院周治国研究员：上海师范大学研究员，无机化学专业/生物化工硕士生导师，主要从事化学生物学方面科研工作，长期从事有机荧光探针，纳米诊疗方面的研究，在Biomaterials，Adv.Health.Mater.,ACSAppl.Mater.Inter.等杂志上发表文章20余篇，授权专利10余项，主持国家自然科学基金面上项目1项。

基金资助

该研究得到了国家自然科学基金项目（,），计划项目（CB），教育部创新团队项目（IRT-17R）的支持。

论文信息

Paperinformation

JinchaoShen,ThomasW.Rees,ZhiguoZhou*,ShipingYang*,LiangnianJia,HuiChao*.Amitochondria-targetingmagnetothermogenicnanozymeformagnet-inducedsynergisticcancertherapy.Biomaterials,.

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