Small:近红外光调节活性氧的产生和清除,用于阿尔兹海默症的协同治疗

富勒烯具有优异的电学,热学,化学和机械性能,因而在能量储存,光伏材料,超导材料,催化和治疗诊断等领域受到广泛关注。作为最著名的一类富勒烯,C60具有神奇的双重性质。C60既可以在紫外光或可见光下产生活性氧(ROS),也可以在黑暗条件下清除ROS。

众所周知,ROS在生命系统中是把 “双刃剑”。低浓度的ROS是生命体中关键的第二信使,过量的ROS却会导致细胞损伤,这可能与动脉粥样硬化、癌症以及神经退行性疾病的发病有关。如何在生命体中切换C60这两个相反的性质,维持体内的氧化还原平衡,仍然是一个巨大的挑战。

中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚研究团队(http://yjsb.ciac.jl.cn/daoshi_read.php?brow=47)将C60和淀粉样蛋白(Aβ)靶向肽连在稀土上转换纳米粒子(UCNP @ C60-pep),用于阿尔茨海默症(AD)的协同治疗。在近红外光下,UCNP @ C60-pep产生ROS特异性氧化Aβ,氧化后的Aβ亲水性增强,因而降低了Aβ的聚集能力和神经毒性,而Aβ的聚集被认为是导致AD发病的关键因素。在黑暗条件下,UCNP @ C60-pep能清除ROS,维持体内的氧化还原平衡。UCNP @ C60-pep产生、清除ROS的能力都可以降低Aβ诱导的神经毒性,研究者发现UCNP @ C60-pep能延长AD转基因常用模型——秀丽隐杆线虫CL2006的寿命。稀土UCNP @ C60-pep还可用于上转换成像和磁共振成像,用于“成像指导治疗”。

本研究为调控生命体的ROS以及维持体内氧化还原平衡提供新的视角。相关工作以“Near-Infrared Switchable Fullerene-Based Synergy Therapy for Alzheimer’s Disease”为题,发表在Small上。请点击https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201801852查看原文。本文的第一作者为博士生杜智。