Small:氧化还原MOF诱导铁死亡治疗肿瘤

铁死亡(Ferroptosis)是近年来发现的一种区别于凋亡、自噬和坏死的细胞死亡模式,目前引起了各国科研工作者的广泛关注。肿瘤部位脂质过氧化物(LPO)的堆积会引发铁死亡。谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是铁死亡通路中的关键蛋白,其可以将细胞内的LPO转化为无毒的醇类物质(LOH),而通过抑制细胞内GPX4的活性,可导致细胞内抗氧化系统受阻,使细胞发生铁死亡。此外,羟基自由基OH可以和细胞内的脂质体反应生成LPO而引发铁死亡。

基于此,中山大学帅心涛、沈君团队制备了一个含有铁、铜以及二硫键的具有氧化还原响应的基于金属有机框架的纳米颗粒(PFP@Fe/Cu-SS MOF)。该MOF可以通过二硫键-硫醇交换反应以及金属离子与谷胱甘肽(GSH)之间的氧化还原反应消耗GSH而抑制GPX4的活性,使得LPO含量增加。与此同时,该MOF可以与肿瘤细胞内富集的H2O2发生芬顿(Fenton)以及类芬顿(Fenton-like)反应生成羟基自由基OH,•OH进而和细胞内的脂质体反应生成LPO,从而引起LPO含量进一步增加,并最终引起细胞铁死亡。此外,该MOF可以用作T1磁共振成像的造影剂和光热光敏剂,在近红外辐射下能够诱导光热疗法并将封装的液态全氟戊烷(PFP)转化为微泡以进行超声成像。本研究成果为铁死亡纳米诊疗制剂的研究和开发提供了新思路。 相关研究成果以“Redox Responsive Metal Organic Framework Nanoparticles Induces Ferroptosis for Cancer Therapy”为题在线发表在Small上(DOI: 10.1002/smll.202001251)。中山大学的沈君教授和帅心涛教授为本研究的共同通讯作者,博士研究生贺浩哲为本研究的第一作者。