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肽-铜自组装纳米粒子通过代谢重编程在肿瘤细胞中增强铜死亡效应

文章题目:A Peptide-Copper Self-Assembled Nanoparticle for Enhanced Cuproptosis by Metabolic Reprogramming in Tumor Cells
发表期刊:ACS Nano. 2024 Dec 3.
发表日期:2024年12月3日
作者及单位:华中科技大学同济医学院戴俊和中国地质大学(武汉)娄筱叮教授为本文共同通讯作者
主要研究成果:铜死亡是一种代谢性细胞死亡,主要在线粒体呼吸依赖的肿瘤中有效。针对糖酵解依赖肿瘤细胞,设计了铜负载肽基纳米粒子(MHRC@Cu),通过代谢重编程增强其对铜的敏感性,并结合光动力效应和芬顿反应,加剧铜积累与毒性,最终显著抑制肿瘤生长(达96%)。
主要实验试剂
货号产品名品牌
YHK50101 Recombinant Human CARM1 Protein N-His AntibodySystem
主要结果展示

        本研究通过实验验证了 MHRC@Cu+L 对糖酵解依赖型肿瘤的治疗效果及其机制。首先,将 MHRC@Cu 注入肿瘤小鼠模型,观察其保留能力。结果表明,MHRC@Cu 在肿瘤中具有良好的保留性,有效促进铜离子(Cu²⁺)沉积。随后,激光照射使肿瘤区域温度升高至 50 °C,触发了温和的光热效应,有助于 Cu²⁺ 的释放。

        治疗效果的评估表明,MHRC 对肿瘤几乎无作用,而 MHRD@Cu+L 显示一定的抑制效果。相比之下,MHRC@Cu+L 显著抑制肿瘤生长,肿瘤抑制率高达 94%,甚至导致肿瘤体积缩小。同时,小鼠体重稳定,未观察到毒副作用。

        组织学分析显示,MHRC@Cu+L 对肿瘤细胞造成明显损伤,但未对小鼠重要器官(如肝、肾)造成明显损害。此外,免疫荧光实验显示 MHRC@Cu+L 显著降低了肿瘤细胞中 DLAT 的表达水平,并诱导其聚集,从而增强铜死亡的效果。

尾静脉注射实验进一步证明了 MHRC@Cu 的肿瘤靶向性和治疗潜力。在注射 1 小时后,MHRC@Cu 高效聚集于肿瘤部位,并通过肝脏和肾脏代谢。尾静脉治疗 14 天后,MHRC@Cu 抑制肿瘤生长率高达 96%,安全性良好。

        综上所述,MHRC@Cu 在体内外均表现出良好的治疗效果和安全性,具有开发为肿瘤治疗纳米平台的巨大潜力。