众人好,今日给众人分享一篇ACSNANO的文章,题目是“InhalableBiomimeticProteinCorona-MediatedNanoreactorforSelf-AmplifiedLungAdenocarcinomaFerroptosisTherapy”。经过催化Fenton反响举办的铁逝世医治已成为肺腺癌(ADC)的一种有前程的肿瘤消除计谋。但是,芬顿反响效率不睬想、细胞内抗氧化系统强、肺部药物储存不够等束缚了铁逝世的医治成效。为相识决这些题目,做家打算了一种可吸入纳米材料,该纳米材料经过在负载二价铁(Fc)的阳离子纳米组织脂质载体(NLC)重心表面自觉吸附由基质金属卵白酶呼应性明胶和谷氨酸(Glu)构成的仿生卵白冠(PC)和氟伐他汀。该材料凸起了用于部分肺ADC医治的肺部寄递办法,并强调了铁逝世医治的庞大潜力。
做为一种铁依赖和氧化应激介导的细胞逝世样子,以脂质过氧化(LPO)堆集为特点的铁逝世疗法正日趋成为一种有前程的肿瘤消除计谋。行使不同的纳米材料(包罗纳米微球、进取变化的纳米载体、金属-有机框架、锰)增进活性氧(ROS)向导铁逝世医治的繁荣发展硅酸盐纳米材料在抗肿瘤方面曾经获得了很好的发展医治。保守的药物给药路径如口服和静脉打针,不能有用地将药物运送到肺部,这或者会影响医治成效,增添浑身不良反响的危害。
壳聚糖纳米颗粒、脂质体、纳米脂质载体(NLC)等吸入性纳米药物,具备精密的结洽商细胞传达奇异性,希望堆积在呼吸道,终究来到肺病变。个中,NLC具备优越的生物相容性和优越的载药本事,被觉得是志向的肺传达纳米载体。是以,做家打算了一种联结了谷氨酸(Glu)、氟伐他汀和Fenton反响催化剂的基于NLC的可吸入纳米材料为坚固肺ADC铁逝世医治。
在这项劳动中,将Fenton反响催化剂二价铁(Fc)和单羧酸转运体4(monocarxyacidtransporter4,MCT4)抵御剂氟伐他汀(F)包裹在阳离子的NLC核中,而将Glu包裹在明胶(Gel)中造成仿生卵白冠状体(PC)经过调理NLC表面为阳离子,阴离子的Gel和Glu也许像当然PC形势同样自觉吸附在表面。由于对Glu联结的当然亲和性和细胞外基质金属卵白酶2(MMP-2)的呼应特点,基于凝胶的仿生PC壳具备肿瘤细胞外微处境触发的Glu释放特点。打算的纳米材料可雾化投入肺病变,奇异性细胞外释放Glu,并有用将Fc和氟伐他汀运送到细胞质中(图1)。
假定当NLC
PC被运输到肿瘤病灶时,卵白冠被胶原酶II消化,走漏内核,致使表面电荷由负向正逆转。这类电荷逆转历程也许显著增进细胞汲取为了阐明这一假定,咱们在NLC或NLCPC上承载香豆素6来跟踪A在细胞内的散布。在4h内,A细胞的纳米载体摄入随功夫增添而增添。与裸NLC核(比拟,NLCPC在所偶然间隔离内的胞内绿色荧光都要亮很多(图2a和图2K),说明由于电荷逆转特点,细胞摄入本事坚固。但是,溶酶体别离是外源纳米颗粒表现医治影响的另一个严酷挑战。时常觉得溶酶体的胜利逃窜是药物在细胞质中释放的需要前提。跟着功夫的推移,纳米载体在线粒体与内质网的共定位没有显然改变,而溶酶体的PearsonsR值从0.53下落到0.27,说明纳米载体已胜利逃离溶酶体(图2M和图2b)。总之,所提议的NLCPC系统制备优越,也许有用地在细胞内传达到肺ADC肿瘤细胞。图2
体外实行终于有力地撑持了纳米反响器的抗肿瘤影响的坚固,他们进一步在A移植皮下肿瘤模子中考证了其成效(图3J)。如图3K所示,G1肿瘤体积在16天内呈指数增进,医治终了时均匀肿瘤体积超越mm3。Fc-NLC组肿瘤抵御影响较小,肿瘤体积小于mm3。而后对肿瘤切片举办HE染色,解析肿瘤机关损伤处境,个中G5程度最高,肿瘤细胞密度最稀少。其它,与比较组比拟,Fc-NLC(F)
PC医治的肿瘤切片的侵蚀性更小,畛域畛域更明确(图3N)。采纳TUNEL染色探测凋亡细胞,阐明Fc-NLC(F)PC组逝世细胞比例最高(图3O)。这些终于配合表清晰纳米材料具备优越的抗肿瘤影响。图3:control(G1),Fc-NLC(G2),Fc-NLC(F)(G3),Fc-NLC
PC(G4),andFc-NLC(F)PC(G5).细胞内LPO的洪量造成会引发线粒体功用妨碍,进而摧残平常的细胞代谢细胞膜分裂也或者是由钙离子反常内流引发的细胞内浸透压不均衡引发的,这终究致使细胞在ferroptosis历程中逝世。线粒体膜电位(MMP)的散失被觉得是线粒体功用妨碍的一个严重特点是以,以JC-1为荧光探针对A细胞举办MMP测定。如图4A所示,平常A细胞显示剧烈的血色荧光,说明MMP程度较高。FcNLC(F)
PC可向导MMP显然下落,绿色荧光较亮。生物透射电镜(bio-TEM)图象还也许检察到线粒体状态减弱,膜密度增添,这被觉得是亚铁细胞的模范特点(图4B)。这些终于阐清晰纳米反响器管教细胞的线粒体功用妨碍。其它,经过原子力显微镜(AFM)评估细胞表面状态,钻研细胞肿胀程度和表面粗拙度(图4F)。与平常细胞比拟,Fc-NLC(F)PC管教后的细胞显然肿胀,表面显然粗拙。细胞高度弧线进一步阐清晰高度差大于1μm的亚铁细胞的肿胀(图4G)。为了评估吸入Fc-NLC(F)
PC在肺原位ADC模子中的抗肿瘤影响,将肺ADC荷瘤小鼠随机分为四组,天天别离用PBS、低剂量(雾化10min)、中剂量(雾化20min)和高剂量(雾化30min)纳米反响器吸入(图5A)。采纳生物发光成像技能追踪肺恶性ADC肿瘤的增殖处境。比较组在体内和离体均显示肺癌ADC肿瘤发展恐慌(图5B,C)。但是,纳米材料吸入医治,肿瘤成长显然抵御。低、中剂量吸入能有用缓解肿瘤增长,而高剂量吸入能更快抵御肿瘤细胞分散。图5
本文做家:WQX
义务编纂:WQX
DOI:10./acsnano.2c
原文链接: