近年來，針對**微環(huán)境（TME）特異性活性納米顆粒協(xié)同癌癥治療被廣泛應用，為提高治療效果，原位誘導線粒體功能障礙可作為理想策略。據(jù)此科研人員研發(fā)了一種TPP-Cu@HMS納米聲化學動力劑，它集成了血卟啉單甲醚(HMME)、mPEG-NHS、三苯基鏻(TPP)裝飾的介孔二氧化硅(MS)和配位結合的Cu2+，設計了用于癌癥的線粒體特異性聲動力學-化學動力學治療（SDT-CDT）的離子協(xié)同癌癥治療。 

文獻簡述

有研究表明線粒體作為細胞能量成分在細胞能量代謝和生存中發(fā)揮重要作用，受損的線粒體可以誘導線粒體膜電位變化，隨后導致線粒體解體和促凋亡蛋白釋放，最終誘導細胞凋亡。

為控制線粒體特異性損傷，有對內(nèi)源性和外源性刺激物敏感的刺激響應探針和智能納米載體系統(tǒng)。在各種刺激中，超聲波作為新型外源性刺激，具有高穿透力，能穿透**組織深處，且最大限度減少對正常組織副作用。

此外，超聲聲動力療法(SDT)被廣泛應用于癌癥治療中，通過激活SDT試劑產(chǎn)生活性氧(ROS)、空化、氣泡和熱療。在線粒體特異性損傷中，ROS可以有效地導致細胞凋亡/死亡。但TME的異質(zhì)性可以對SDT 造成了一些生物障礙，例如pH值偏低和引發(fā)缺氧，這歸因于**內(nèi)部的無組織脈管系統(tǒng)和**細胞的無氧呼吸，可能會導致SDT后**復發(fā)。 

研究中發(fā)現(xiàn)基于類芬頓劑（如Cu2+、Mn2+和Fe2+）的化學動力學療法（CDT）被證明可通過內(nèi)源性H2O2生成OH用于癌癥治療。且CDT是一種不依賴氧的療法，可以克服TME中的缺氧，與其他治療方法（如PTT）相結合以增強癌癥治療。

據(jù)此在這項研究中，開發(fā)了一種結合SDT和CDT的新策略，用于癌細胞的線粒體特異性治療。為了實現(xiàn)這一目標，使用SDT試劑血卟啉單甲醚(HMME)與三苯基鏻(TPP)修飾的介孔二氧化硅作為SDT納米試劑(TPP@HMS)共價結合，隨后將其與Cu2+配位（TPP-Cu@HMS）用于SDT-CDT在H2O2/US上原位生成線粒體中的1O2和OH。

TPP-Cu@HMS合成

將乙醇中的10mgMS與APTES(50μL)在回流下混合24小時。然后，將MS-NH2離心并將1mgHMME和2mgTPP-COOH加入到上述含有EDC/NHS(10mgmL

-1 )的混合溶液中24小時。然后，將所得產(chǎn)物 TPP@HMS 離心并用乙醇洗滌3次。然后，TPP@HMS與NHS-mPEG混合24小時，離心純化，去離子水洗滌3次。TPP@HMS中HMME的劑量是通過從標準曲線中減HMME在400nm處的吸光度計算得出，濃度范圍為1-14μgmL-1 (y= 0.141x+0.118, R2=0.996)。之后，將TPP@HMS溶液與CuCl2 (pH7.4, 10mgmL-1 )混合并攪拌12h。離心得到最終產(chǎn)物TPP-Cu@HMS，4℃保存?zhèn)溆谩?/span>

結論

綜上科研團隊成功將SDT和CDT整合到原位產(chǎn)生ROS(1O2和·OH)用于線粒體特異性癌癥治療。TPP-Cu@HMS通過用TPP-COOH配體修飾賦予線粒體特異性靶向能力。經(jīng)US處理后，TPP-Cu@HMS在線粒體中產(chǎn)生大量的1O2和·OH，有效誘導線粒體解體和損傷，導致癌細胞凋亡。

本文涉及的科研材料

MS 介孔二氧化硅

http://i3346.cn/pro/pro-2648.html

TPP-COOH 三苯基鏻-羧基

http://i3346.cn/pro/pro-43006.html

NHS-MPEG 氨基-甲氧基聚乙二醇

http://i3346.cn/pro/pro-35476.html

HMME 血卟啉單甲醚

http://i3346.cn/pro/pro-4963.html

TPP-Cu 三苯基鏻-芬頓劑Cu

http://i3346.cn/pro/pro-43007.html

TPP-HMS 三苯基鏻-血卟啉單甲醚

http://i3346.cn/pro/pro-43008.html

Cu-HMS 芬頓劑Cu-血卟啉單甲醚

http://i3346.cn/pro/pro-43009.html

本文涉及的科研定制技術

PEG衍生物定制技術

http://i3346.cn/pro/proc-383.html

納米載體定制技術

http://i3346.cn/pro/progc-558-513.html

納米載藥定制技術

http://i3346.cn/pro/proc-517.html

納米試劑定制

http://i3346.cn/pro/pro-43010.html

原文獻：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ra/c9ra08142a

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