多功能H2S激活金属有机框架系统：靶向结直肠癌成像与铜诱导肿瘤消退的协同治疗新策略

这篇研究报道了一种新型H2S激活的铜基金属有机框架（MOF）纳米平台，通过肿瘤微环境响应性转化为硫化铜（CuS），实现近红外（NIR）光声（PA）成像引导的协同治疗。该体系结合化学动力学疗法（CDT）、光热疗法（PTT）和铜死亡（cuproptosis）机制，显著抑制原位结肠癌模型肿瘤生长，为精准诊疗提供了创新策略。

　　

1. 引言

结直肠癌中过表达的硫化氢（H₂S）成为靶向治疗的理想触发因子。传统诊疗手段存在诊断延迟和副作用等问题，而基于H₂S激活的纳米材料可精准响应肿瘤微环境。铜基MOF通过配体修饰（BTC与5-AIPA混合）和后期合成修饰（PSM）提升稳定性，在H₂S作用下原位生成具有强NIR吸收的CuS，同步释放化疗药物阿霉素（DOX）和铜离子（Cu²⁺），实现多模态协同治疗。

2. 实验方法

材料合成：以Cu(NO₃)₂·3H₂O与混合配体在DMF-乙醇中自组装成Cu-MOFs，经癸酰氯（DC）疏水修饰和DSPE-PEG₂₀₀₀亲水化处理增强水溶性。表征：透射电镜（TEM）显示89.85±20.63 nm的八面体结构，X射线光电子能谱（XPS）证实Cu^II存在。载药：DOX负载量达19.2%，酸性条件下释放率提升至86.3%。

3. 结果与讨论

3.1 纳米平台构建

Cu-MOFs在H₂S作用下快速转化为10 nm CuS颗粒（图2b），NIR吸收增强21.5%的光热转换效率（图2h）。Western blot显示Cu-MOFs+NaHS+激光组显著下调脂酰化蛋白（Lip-DLAT/DLST）和铁硫簇蛋白（FDX1），触发铜死亡（图3f）。

3.2 体内疗效

在HCT116移植瘤模型中，SAM（H₂S激活剂）联合Cu-MOFs-DOX+激光组实现完全肿瘤消退（图5b），PA信号强度与H₂S浓度正相关（图4d）。原位结肠癌模型进一步验证其生存期延长效果（图5j），且肝肾指标无异常（图5d-e）。

4. 结论

该研究开创性地将H₂S响应型MOF用于结直肠癌诊疗，通过PA成像引导的PTT/CDT/铜死亡协同机制，为肿瘤精准治疗提供新范式。

（注：全文数据均源自原文图表及描述，未添加主观推断）