一种过氧化物酶模拟型铂纳米团簇在小儿胶质母细胞瘤细胞中同时诱导DNA损伤和氧化断裂

《Journal of Nanobiotechnology》：A peroxidase-mimetic platinum nanocluster induces concurrent DNA damage and oxidative cleavage in paediatric glioblastoma cells

　　

摘要

由单层内皮细胞构成的血脑屏障（BBB）的不渗透性，仍然是将化疗药物递送至大脑的一大障碍。超小纳米颗粒，特别是尺寸小于2纳米的纳米簇，为克服这一挑战提供了有前景的策略。本研究考察了两种尺寸的铂基纳米颗粒——铂纳米簇（PtNCs：2纳米）和铂纳米颗粒（PtNPs：10纳米）的抗癌功效及其潜在机制，二者均以牛血清白蛋白（BSA）作为稳定剂合成。在本研究中，PtNCs和PtNPs被用于测试儿童胶质母细胞瘤（p-GBM）细胞，结果表明二者均可诱导细胞死亡、抑制细胞迁移并导致细胞生殖性死亡。通过检测氧化应激状态、DNA损伤、细胞周期阻滞和细胞凋亡，研究了PtNCs和PtNPs的作用机制，并与顺铂进行了比较。PtNCs在酸性条件和生理温度下表现出良好的催化能力。它们能够产生自由基以诱导p-GBM细胞中的氧化应激，从而导致DNA双链断裂和G2/M期细胞周期阻滞。相反，PtNPs通过引起DNA交联诱导S期细胞周期阻滞。这些发现表明，铂基纳米颗粒的细胞死亡机制与尺寸密切相关。因此，该体系有望为儿童胶质母细胞瘤提供一种改进的抗癌治疗手段，且对正常器官的细胞毒性可忽略不计。研究提示，PtNCs有望为p-GBM提供有前景的治疗方案，并成为传统铂基药物的替代选择。

图解摘要

由单层内皮细胞构成的血脑屏障（BBB）的不渗透性，仍然是将化疗药物递送至大脑的一大障碍。超小纳米颗粒，特别是尺寸小于2纳米的纳米簇，为克服这一挑战提供了有前景的策略。本研究考察了两种尺寸的铂基纳米颗粒——铂纳米簇（PtNCs：2纳米）和铂纳米颗粒（PtNPs：10纳米）的抗癌功效及其潜在机制，二者均以牛血清白蛋白（BSA）作为稳定剂合成。在本研究中，PtNCs和PtNPs被用于测试儿童胶质母细胞瘤（p-GBM）细胞，结果表明二者均可诱导细胞死亡、抑制细胞迁移并导致细胞生殖性死亡。通过检测氧化应激状态、DNA损伤、细胞周期阻滞和细胞凋亡，研究了PtNCs和PtNPs的作用机制，并与顺铂进行了比较。PtNCs在酸性条件和生理温度下表现出良好的催化能力。它们能够产生自由基以诱导p-GBM细胞中的氧化应激，从而导致DNA双链断裂和G2/M期细胞周期阻滞。相反，PtNPs通过引起DNA交联诱导S期细胞周期阻滞。这些发现表明，铂基纳米颗粒的细胞死亡机制与尺寸密切相关。因此，该体系有望为儿童胶质母细胞瘤提供一种改进的抗癌治疗手段，且对正常器官的细胞毒性可忽略不计。研究提示，PtNCs有望为p-GBM提供有前景的治疗方案，并成为传统铂基药物的替代选择。

图解摘要