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吉大刘轶教授/张松灵教授/张皓教授 JACS：模拟含铁蛋白的超分子纳米材料通过铁死亡治疗肿瘤

时间：2022-12-25 来源：浏览：

吉大刘轶教授/张松灵教授/张皓教授 JACS：模拟含铁蛋白的超分子纳米材料通过铁死亡治疗肿瘤

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#肿瘤治疗 13 个

#铁死亡 10 个

#含铁蛋白模拟物 2 个

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铁死亡是近年来新发现的一种铁依赖的、区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞焦亡和细胞自噬的程序性细胞死亡方式，已经在肿瘤治疗领域得到了一定的应用。铁死亡的主要生物学特征是细胞内铁稳态和氧化还原稳态的失衡，同时伴随着脂质过氧化物和活性氧的过量堆积。铁死亡的引发剂种类繁多，比较有代表性的为小分子药物、基因药物和含铁纳米材料。其中，含铁纳米材料的应用更为广泛，但又普遍面临着生物相容性差、细胞摄取效率低的问题。所以，开发高生物相容性、有利于细胞摄取的含铁纳米材料并用于诱发肿瘤的铁死亡，具有重要的研究意义。

近日， 吉林大学刘轶、张松灵、张皓等 在《 Journal of the American Chemical Society 》期刊上发表了题为 “ Iron-Containing Protein-Mimic Supramolecular Iron Delivery Systems for Ferroptosis Tumor Therapy ” 的研究论文（ DOI: 10.1021/jacs.2c09139 ）。该论文中，作者受到铁蛋白、转铁蛋白和血红蛋白等含铁蛋白的组分和结构的启发，以氨基酸和氯化铁为原料，通过对反应溶液 pH 值的调控，成功制备了 FeOOH 为核、铁离子掺杂的多肽为壳的核壳结构梭形纳米粒子。纳米粒子表面铁离子与多肽的配位模拟了含铁蛋白的结构，纳米粒子具有梭形的类一维形貌，均有利于肿瘤细胞对纳米粒子的摄取。同时，纳米粒子能够在肿瘤微环境过表达的谷胱甘肽的作用下发生结构的解体，清除谷胱甘肽的同时，生成大量亚铁离子，进而导致脂质过氧化物和活性氧的过量堆积，诱发肿瘤细胞的铁死亡，进而实现对肿瘤的治疗。

该论文中，作者提出的纳米粒子制备方法适用于 21 种氨基酸，普适性良好。作者以酪氨酸和氯化铁为原料，系统阐述了纳米粒子的形成过程，并以反应产物 FeOOH@Fe/PTyr NSs 进行了细胞实验和动物实验，证明 FeOOH@Fe/PTyr NSs 能够高效诱发膀胱癌细胞的铁死亡，并对大鼠原位膀胱癌模型具有良好的治疗效果。