Nano Res.│王咸文/朱道明/吴孔林课题组铜单原子催化剂作为仿生纳米酶用于自催化增强的肿瘤治疗- X-MOL资讯

当前位置： X-MOL首页 › 行业资讯 › Nano Res.│王咸文/朱道明/吴孔林课题组铜单原子催化剂作为仿生纳米酶用于自催化增强的肿瘤治疗

Nano Res.│王咸文/朱道明/吴孔林课题组铜单原子催化剂作为仿生纳米酶用于自催化增强的肿瘤治疗

作者：Nano Research 2022-07-26

本篇文章版权为王咸文课题组所有，未经授权禁止转载。

背景介绍

铜单原子纳米酶具有独特的金属活性中心和良好的微环境调节能力，能够克服传统纳米酶元素成分不均一和低密度活性位点等不足。能够在肿瘤微酸环境中发挥辣根过氧化物酶活性（POD）代谢过氧化氢产生羟基自由基，增强活性氧的生成。但是其POD活性对微环境中H₂O₂浓度要求较高（往往要达到50-100μM）；其次，肿瘤微环境中存在谷胱甘肽，可以消耗活性氧和H₂O₂，降低肿瘤杀伤效率。在肿瘤微环境中，液泡型质子泵（V-ATPase）能够维持肿瘤细胞内部的中性环境，而质子泵抑制剂（PPI）能够通过抑制V-ATPase使肿瘤细胞内环境中内呈酸性环境，进而对肿瘤细胞达到抑制作用。因此构建包含铜单原子和PPIs的纳米酶可以协同发挥作用，实现对肿瘤的高效的杀伤。

成果简介

本文主要通过高温碳化法合成了铜单原子纳米材料（SAZs），通过物理挤压的方法，将PPI和SAZs与血小板膜泡合成铜单原子纳米载药系统，能够在肿瘤部位靶向富集，并在肿瘤微环境中释放PPIs，发挥增加肿瘤细胞内氢离子和H₂O₂水平，降低细胞内GSH水平，增加SAZs的POD催化能力，协同增加肿瘤杀伤效果，肿瘤抑制率可以达到90%。这种结合了通过调节肿瘤微环境增强铜单原子纳米酶催化作用的新型纳米载药系统为肿瘤的治疗提供了一种新的思路和解决方法。

图文导读

示意图：

铜单原子纳米载药系统进入细胞后，可以在细胞内释放PPI，抑制V-ATPase，导致细胞内H+升高，Gln降低，ATP降低，在酸性环境下SAZ发挥POD作用分解为羟基自由基，同时GSH降低，导致肿瘤微环境中H₂O₂升高，另外ATP降低可以导致细胞功能不足，协同杀伤肿瘤细胞。

图A肿瘤体积随时间变化曲线，PPS组肿瘤体积明显缩小；图B肿瘤重量；图C荷瘤小鼠体积变化；图D不同组别HE染色，TUNEL免疫荧光，Ki-67免疫荧光，·OH免疫荧光。

作者简介

第一作者简介：朱道明，博士，南方医科大学南方医院高层次人才引进副教授，硕士生导师。2021年于武汉大学获得工学博士学位。主要从事仿生纳米药物载体以及可注射水凝胶体系的构建、及其在肿瘤治疗（包括声动力治疗、放射治疗、光疗、化学动力治疗、化疗以及免疫治疗等）中的应用。迄今为止共发表SCI论文40多篇，其中以一作/通讯作者在 Angewandte Chemie、Nano Toady、Biomaterials、Advanced Functional Materials、Advanced Science、Chemical Engineering Journal、Theranostics、Chemical Science等在内的材料、化学、生物医学领域的国际知名期刊上发表30多篇高水平论文，其中IF大于10分以上的论文10多篇。论文总次数超过700余次，H-index: 17。

通讯作者简介：吴孔林，安徽工业大学副教授，硕士生导师。2019年博士毕业于清华大学。主要围绕单原子、团簇和纳米材料的可控制备开展研究工作，通过系统研究材料在电催化及电合成、有机催化、抗菌治疗、环境治理等方面的应用，揭示催化剂结构与性能之间的构效关系。在Nano Today、Nano Energy、Nat. Commun.、Bioact. Mater.、Nano Res.、Sci. China Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等学术期刊上发表70余篇SCI收录论文，获授权发明专利6项，主持国家自然基金1项、省教育厅重大项目子课题1项。

通讯作者简介：王咸文，安徽医科大学东南学者特聘教授（三类人才），博士生导师，东南博士后合作导师。中国生物物理学会自由基生物学与自由基医学分会青年委员，Chinese Chemical Letters，Military Medical Research及Burns & Trauma杂志青年编委。2021年毕业于苏州大学。主要从事纳米药物载体的构建、及其在肿瘤治疗、抗菌和炎症治疗中的应用。迄今为止共发表SCI论文40多篇，其中以一作/通讯作者在Chemical Society Reviews、Journal of the American Chemical Society、Nano Toady、Bioactive Materials、Materials Horizons、Chemistry of Materials、Small等在内的材料、化学、生物医学领域的国际知名期刊上发表20多篇高水平论文，其中IF大于5分以上的论文20多篇，IF大于10分以上的论文13篇，IF大于20分以上的论文6篇。论文总次数超过2000余次，其中ESI高被引论文8篇，H-index: 25。

课题组网页：https://www.x-mol.com/groups/xianwenwang

招聘信息：课题组常年招聘招收东南博士后（师资博后，年薪22万+）和科研助理，联系方式：xianwenwang@ahmu.edu.cn。

文章信息

D. Zhu, R. Ling, H. Chen, et al. Biomimetic copper single-atom nanozyme system for self-enhanced nanocatalytic tumor therapy. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4359-6.