综述:超越凋亡:通过铜死亡和铁死亡途径探索铜/铁配体纳米复合物在癌症治疗中的应用

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Coordination Chemistry Reviews 23.5

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  本综述系统阐述了铜/铁配体纳米复合物通过调控铜死亡(cuproptosis)和铁死亡(ferroptosis)克服肿瘤凋亡耐药的新策略,重点解析配体供体原子(O/N/S)对纳米复合物稳定性、氧化还原电位及金属释放动力学的调控机制,为设计双模式金属纳米疗法提供理论框架。

  

铜配体纳米复合物诱导铜死亡

铜死亡是由铜离子(Cu+)异常结合线粒体硫辛酰化蛋白(如DLAT)引发的程序性细胞死亡。最新研究发现,含氮(N)配体如双硫仑(DSF)衍生物可形成Cu2+-ET复合物,在肿瘤微环境中还原释放Cu+,特异性触发FDX1依赖的蛋白聚集。而含硫(S)配体如谷胱甘肽(GSH)响应型聚合物,则通过酸敏感键实现溶酶体靶向释放,显著增强癌细胞对铜死亡的敏感性。

铁配体纳米复合物激活铁死亡

铁死亡的核心是铁(Fe3+/Fe2+)催化脂质过氧化(LPO)链式反应。氧(O)供体配体如没食子酸-Fe3+纳米簇通过Fenton反应持续产生活性氧(ROS),同时耗竭GPX4抗氧化防御。值得注意的是,转铁蛋白受体(TFR)靶向的Fe3+-柠檬酸复合物可模拟天然铁代谢途径,实现肿瘤特异性蓄积。

双模式铜/铁纳米复合物的协同效应

通过共载Cu2+和Fe3+的Janus型纳米颗粒可同时破坏线粒体代谢(铜死亡)和细胞膜完整性(铁死亡)。例如pH响应型Cu-Fe-卟啉框架在肿瘤酸性环境中解离,释放的金属离子分别引发DLAT聚集和ACSL4介导的膜磷脂过氧化,对三阴性乳腺癌模型显示出协同指数达2.3的治疗增益。

展望与挑战

尽管金属配体纳米复合物在克服凋亡耐药方面展现出独特优势,其临床转化仍面临配体代谢毒性、金属体内分布监控等挑战。未来研究需结合人工智能辅助配体设计,开发具有器官选择性递送功能的智能纳米平台,最终实现精准肿瘤治疗的突破。

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