由缺氧引发的智能自适应人工通道，用于在癌细胞中实现高度选择性的凋亡

人工离子通道在缺氧条件下通过硝基还原激活，形成具有肝癌细胞选择性杀灭的氯离子通道或纳米孔道，其毒性较阿霉素高44.8倍。

　　

摘要

在自然界中，对缺氧敏感的离子通道能够根据氧气水平调节离子传输，这对细胞适应低氧环境至关重要。然而，这种对刺激响应的特性尚未在旨在模仿其天然对应物基本功能的人工离子通道中得到复制。在这里，我们介绍了一类新型的人工通道，这类通道在癌细胞缺氧条件下可以被激活。还原酶介导的硝基和/或偶氮基团的还原会触发通道形成单元的快速释放，这些单元在胆固醇存在的情况下会二聚化成氯离子通道，或进一步组装成不同孔径的纳米孔。激活后，最敏感的通道C1对HepG2细胞的细胞毒性增强了18.1倍，其IC₅₀值为2.9 μM。值得注意的是，C1对肝癌细胞的选择性远高于正常肝细胞，选择性指数为17.9，比多柔比星高出44.8倍，同时保持了相当的抗癌效果。

图形摘要

开发了一类新型的人工通道，这类通道在缺氧条件下可以被激活。缺氧诱导的生物还原作用会触发通道形成单元的快速释放，这些单元在胆固醇存在的情况下会二聚化成氯离子通道，或进一步演化成纳米孔，并在对肝癌细胞进行杀伤时表现出极高的选择性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。