一种生物启发的硫-Fe-heme纳米酶,具有选择性过氧化酶类活性,用于增强瘤化疗

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 纳米技术 纳米技术
• 癌症治疗 癌症治疗

背景情况:

• 基于铁的纳米酶在瘤治疗中表现有前途,这是由于其生物相容性和类似过氧化酶的活性.
• 然而,它们的双重催化酶类活性通过消耗过氧化和减少基生成,降低了治疗效果.

研究的目的:

• 开发一种具有独特的过氧化酶类活性的新型纳米酶,以克服双功能铁基纳米酶的局限性.
• 研究新纳米酶在癌症治疗中的作用机制和治疗潜力.

主要方法:

• 一种超分子组装方法被用来构建hemin-cysteine-Fe (HCFe) 纳米酶.
• 分析了HCFe的催化活性和选择性,重点关注硫协调的作用.
• 与西斯丁联合使用的HCFe的疗效在体内对抗耐西斯丁的食道状细胞癌 (ESCC) 细胞和异种移植进行了评估.

主要成果:

• HCFe纳米酶表现出独特的过氧化酶类活性,在催化选择性方面超过了天然的过氧化酶.
• 硫与黑中铁原子的协调被确定为调节催化偏好的关键.
• HCFe显著增强了活性氧物种 (ROS) 的产生,并对ESCC细胞和异种移植产生强烈的细胞毒性作用,特别是与西斯相结合时.

结论:

• HCFe纳米酶为基于铁的纳米酶的双重活性提供了一个独特的解决方案.
• 它的选择性过氧化酶类活性增强ROS生成,并增强化疗效.
• 作为多模式癌症治疗的组成部分,HCFe具有显著的潜力,特别是克服ESCC中西斯普拉丁耐药性.