近日，美高梅集团4688am美高梅集团4688am功能纳米农业应用创新学科培育团队合成了具有强界面相互作用的金属有机框架(MOF)衍生的级联Co8FeS8@Co1-xS纳米酶，其具有过氧化物酶(POD)样活性和还原性谷胱甘肽(GSH)的氧化活性。利用其酶学特性高效治疗肿瘤，并进一步探究了其调节肿瘤微环境并诱导肿瘤细胞凋亡-铁凋亡的机制。该研究成果发表在国际知名期刊Journal of Colloid And Interface Science (中科院一区，TOP期刊，IF=9.4)上，题为《Cascade Co8FeS8@Co1-xS nano-enzymes trigger efficiently apoptosis-ferroptosis combination tumor therapy》（具有高过氧化物酶(POD)样和谷胱甘肽氧化酶(GSH-OXD)活性的Co8FeS8@Co1-xS纳米酶的异质界面使纳米酶能够作为自级联纳米平台来调节肿瘤微环境并诱导肿瘤细胞凋亡-铁凋亡）。
该肿瘤治疗系统的特点如下：由于异质结表面的存在，Co8FeS8@Co1-xS对过氧化氢(H2O2)具有超高亲和力，这使得Co8FeS8@Co1-xS能够有效催化肿瘤微环境中有限数量的H2O2产生足够高的羟基自由基(·OH)。关键是转录组分析显示，该材料产生高水平的·OH，刺激促凋亡蛋白Bcl-2，激活caspase家族蛋白，为细胞凋亡做准备。此外，Co8FeS8@Co1-xS证明了GSH-OXD活性，两者都氧化GSH产生H2O2作为POD样活性的底物，以解决肿瘤微环境中H2O2有限的问题。此外，通过消耗GSH加速脂质过氧化可以促进肿瘤细胞的铁死亡，从而绕过许多肿瘤细胞凋亡的抑制作用。值得注意的是，Co8FeS8@Co1-xS诱导了铁凋亡相关蛋白Hmox-1的上调，该蛋白能够引起铁离子积累，诱导铁凋亡，并能放大芬顿反应，促进伴随的细胞凋亡的发生。最后，Co8FeS8@Co1-xS具有良好的生物相容性和作为独立治疗的有效性，这表明它在未来的临床肿瘤治疗中具有很大的潜力。
美高梅集团4688am孙萌萌副教授为该文章的通讯作者，2021级硕士研究生王丽凌和2020级研究生王涛为该文章的共同第一作者，该研究受到国家自然科学基金、四川省自然科学基金和雅安市科技计划项目的支持。
图1 纳米酶对肿瘤的治疗机理
文章链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021979724001619
