利用ZnO–DNA纳米球探针在活癌细胞中对自噬信号通路进行高度敏感和特异的检测，以评估化疗耐药性

《Analytical Chemistry》：Highly Sensitive and Specific Detection of Autophagy Signaling Pathway in Live Cancer Cells for Chemoresistance Assessment via ZnO–DNA Nanosphere Probes

通过合成ZnO纳米颗粒-DNA纳米球（ZnO–DNA NSs）实现癌细胞中自噬信号通路的高敏感检测，利用palindromic DNA序列构建的探针可同时响应miRNA-34a和ATG4B，通过Zn2+催化DNA探针循环切割产生差异荧光，并监测药物刺激下两者的动态关系以区分化疗敏感性和耐药性。

　　

在活癌细胞中识别和检测特定的自噬信号通路对于调节癌症治疗的化疗敏感性至关重要。然而，传统的自噬信号通路检测方法在特异性和灵敏度方面存在局限性。在这里，我们利用回文DNA序列支架合成了ZnO纳米粒子（NP）-DNA纳米球（ZnO–DNA NSs），提出了一种新的策略，通过同时成像上游的miRNA-34a和下游的自噬相关蛋白4B半胱氨酸肽酶（ATG4B），实现对特定自噬信号通路的灵敏检测。将响应miRNA-34a的Zn²⁺依赖性I-R3 DNA酶（I-Dz）以及特异性针对ATG4B的肽-DNA信号探针整合到ZnO–DNA NSs中。这些纳米球能够轻易进入癌细胞后，在酸性微环境中ZnO纳米粒子会溶解，释放出I-Dz所需的Zn²⁺辅因子。随后，miRNA-34a和ATG4B会引发信号探针的循环切割，产生不同的荧光信号，从而实现miRNA-34a和ATG4B的高灵敏度检测，进而实现特定自噬通路的识别。此外，ZnO–DNA NSs还能监测miRNA-34a和ATG4b在药物刺激下的动态浓度变化，有效区分对药物敏感和耐药的癌细胞，揭示其逆转化疗耐药性的强大潜力，显示出ZnO–DNA NSs在检测不同自噬通路和筛选高效治疗药物方面的巨大潜力。