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利用可编程纳米脂质体平台,通过内源性铜离子富集和一氧化氮气体控释技术,在胶质母细胞瘤中实现超声可视化的铜死亡现象
《ACS Nano》:Ultrasound-Visualized Cuproptosis in Glioblastoma via Endogenous Copper Sequestration and Nitric Oxide-Gas Controlled Release Using a Programmable Nanoliposomal Platform
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月29日 来源:ACS Nano 16
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本研究开发多功能纳米脂质体DSF/S1P/ISDN-Lipos,通过靶向肿瘤并调控内源性铜代谢,克服耐药性并实现实时监测,有效抑制胶质母细胞瘤生长。

铜死亡(Cuproptosis)是一种依赖铜的细胞死亡机制,作为一种潜在的抗癌策略,但仍面临诸多挑战:外源性铜补充可能导致全身毒性;肿瘤可通过谷胱甘肽(GSH)介导的解毒机制进行适应;同时,肿瘤会上调铜的排出能力以应对这种死亡机制。这些限制因素会阻碍线粒体呼吸功能障碍和蛋白质毒性应激,而这两者正是铜死亡发生的关键机制,因此亟需针对肿瘤特异性调节铜的代谢。在这里,我们开发了一种多功能纳米脂质体(DSF/S1P/ISDN-Lipos),它能够劫持内源性铜转运系统,实现肿瘤部位的铜死亡诱导,并通过气体增强型超声技术实现实时治疗监测。这种纳米脂质体由靶向肿瘤的鞘氨醇-1-磷酸(S1P)、对GSH反应敏感的一氧化氮前体异山梨醇二硝酸酯(ISDN)以及铜螯合剂双硫仑(DSF)模块化组装而成。首先,它能够穿越血脑肿瘤屏障并在胶质母细胞瘤中特异性积累;随后,在肿瘤内部,GSH将DSF转化为二硫代氨基甲酸盐(DTC),在脂质体表面将内源性铜螯合为Cu(DTC)2复合物。当这些复合物被细胞内化后,释放出的Cu(DTC)2和ISDN产生的NO会消耗GSH,并抑制ATP7B转运泵的活性,从而加剧铜的过载,引发脂质化蛋白质聚集和铁硫簇的降解。值得注意的是,NO产生的超声信号能够实现对铜转运动态的时空映射。在体内实验中,DSF/S1P/ISDN-Lipos表现出良好的生物安全性,并显著抑制了原位胶质母细胞瘤的生长。这项研究提出了一种治疗性诊断方法,通过气体疗法与内源性金属重编程相结合,以克服肿瘤的适应性抵抗。
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