磁性有机二氧化硅纳米平台通过调节氧化还原及铁稳态增强肿瘤细胞铁死亡

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的细胞死亡形式,由于其非凋亡性,在克服肿瘤耐药性和与放疗、化疗的协同作用等方面显示出良好的应用前景。然而,肿瘤细胞中特殊的脂质代谢、氧化还原和铁稳态限制了基于铁死亡的治疗效果。本研究构建了一种负载双氢青蒿素的磁性有机介孔硅(D@MOs-P),通过破坏氧化还原稳态和铁稳态增强铁死亡治疗。首先通过热分解法Immune defense合成磁性纳米粒子,在其表面包覆含有二硫键的介孔有机二氧化硅,最后装载活性氧(ROS)前体药物双氢青蒿素(DHA)。在diABZI STING agonist molecular weight被肿瘤细胞内吞后,二硫键介导的谷胱甘肽耗竭和谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)失活将导致肿瘤细胞抗氧化系统的失活,同时DHA将在肿瘤细胞铁离子催化下产生ROS,上述变化将导致肿瘤细胞内氧化还原平衡的破坏。另一方面,该纳米平台中的磁性纳米粒子可在交变磁场的作用下产生磁热并因此触发细胞自噬和铁蛋白的自噬依赖性降解,以实现肿瘤铁稳态的失衡。此外,铁蛋白降解后释放的亚铁离子还可激活DHA促进后者产生ROS。体外和体内的结果都表明,D@MOs-P可以通过扰乱上述两种稳态在肿瘤细胞中实现铁死亡的触发,并以最小的副作用显著抑制肿瘤生长。此外,MNPs还可以提供出色的T2加权MR成像特性。透射电镜和动态光散射证明了该纳米平台的成功合成,具有良好的分散性和稳定性,颗粒大小约为90 nm,并通过傅里叶红外等Laduviglusib价格验证了DHA的成功装载。此外,D@MOs-P在体外实验中表现出预期的谷胱甘肽耗竭,以及超顺磁性和磁热效应。该纳米平台对4T1肿瘤细胞的氧化还原平衡和铁平衡的破坏在细胞水平上得到了验证,活死细胞染色实验和CCK-8实验都证实了D@MOs-P增强型铁死亡对肿瘤的明显抑制作用,肿瘤细胞存活率仅为12.05%。体内实验进一步证实了该纳米平台的肿瘤抑制效果,具有良好的生物安全性,在主要器官和血常规检查中没有发现明显的病理变化。肿瘤组织切片的免疫荧光分析也证明了与死亡相关的平衡状态被破坏。本研究从氧化还原稳态和铁稳态等角度出发成功构建了可用于铁死亡的多功能纳米平台,这种系统的稳态破坏可更高效地诱导铁死亡,且本文初步证实了基于铁死亡的抗肿瘤研究的应用潜力。