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本文采用谷胱甘肽(GSH)响应的有机硅网络，通过一般的自下而上策略将液滴锁定在纳米级，以实现“离子药物”的全身递送。这种肿瘤反应性/特异性的液体纳米平台对进一步的离子介导纳米医学和疾病治疗具有重要的指导意义。
活性氧（Reactive oxygen species ，ROS）是纳米催化肿瘤疗法中最常用的 “药物”之一，通过将肿瘤微环境过度表达的 H2O2转化为 •OH自由基，从而实现选择性肿瘤治疗。但是大多数ROS介导的肿瘤治疗方式都受到肿瘤微环境中H2O2含量低、严格的芬顿反应条件(PH 2−4)、较差的光/US穿透深度和低催化效率的限制。
过硫酸钠（Na2S2O8），一种新型的ROS生成剂，可通过内吞作用进入癌细胞，并逐渐降解产生Na+和S2O82-，从而导致渗透压骤增，细胞迅速裂解。不足的是，Na2S2O8纳米粒子的现有形式只适用于癌症的局部用药，而不是全身性癌症治疗。因此，亟需一种替代方法来构建一种纳米系统，该系统应能传输"离子药物"，并能在肿瘤微环境内选择性地产生•SO4-自由基。
2023年9月5日，同济大学附属东方医院Chen Dai, Bo Zhang和上海大学Yu Chen在ADVANCED MATERIALS（IF=29.4）在线发表题为“Liquid Nanoparticles for Nanocatalytic Cancer Therapy”的研究论文，该研究揭示将硫酸盐自由基供体（Na2S2O8），将其包裹在谷胱甘肽液体纳米颗粒中，有效地输送到肿瘤区域，从而实现肿瘤微环境PH/GSH-双重响应离子释放（Fe2+/Na+/S2O82-），其中Fe2+进一步触发S2O82-产生·SO4−和·OH，有效地执行癌细胞铁死亡（Fe2+，ROS）和细胞焦亡（Na+，ROS）。这种肿瘤响应性/特异性液体纳米平台对进一步发展离子介导的纳米医学和疾病治疗具有很高的指导意义。
图1 PH/GSH双重响应型TFOS脂多糖的制备及其用于治疗癌细胞铁死亡和细胞焦亡的机制示意图。a) pH/GSH 双重响应TFOS脂多糖自下而上的合成过程。b) pH/GSH 双响应TFOS LPs 对癌细胞铁死亡和细胞焦亡的治疗原理。
该研究采用自下而上的方法，合理地设计并制备肿瘤微环境响应型Na2S2O8液体纳米平台，从而实现将"离子药物"系统性地输送到肿瘤区域，进行ROS介导的纳米催化癌症治疗。通过GSH响应型有机硅网络系统收集液滴。这些液滴的尺寸在纳米级，在加入Na2S2O8后经过TA-Fe表面修饰，到达肿瘤部位后可实现PH/GSH双重响应，并从该液体纳米平台中依次分解TA-Fe网络（PH响应）和有机-无机网络（GSH响应），释放Fe2+、Na+和S2O82-。通过MB比色法评价体外ROS生成、TFOS脂多糖体外细胞毒性评价、ELISA、流式细胞术等方法验证并发现了释放的Fe2+激活S2O82-产生有毒的ROS（·SO4−和·OH自由基），诱导脂质过氧化，触发线粒体功能障碍，下调Gpx4的表达水平，最终促进癌细胞死亡。此外，Na+和ROS会使细胞内渗透压激增，从而引起癌细胞发生焦亡。
该研究分析证实了将硫酸盐自由基供体（Na2S2O8）包裹在谷胱甘肽液体纳米颗粒中，能有效地输送到肿瘤区域，从而实现肿瘤微环境PH/GSH-双重响应离子释放（Fe2+/Na+/S2O82-），其中Fe2+进一步触发S2O82-产生·SO4−和·OH，有效地执行癌细胞铁死亡和细胞焦亡。这些研究为离子介导的纳米医学和疾病治疗方案提供了参考。
该文献使用了联科生物的Mouse TNF-α ELISA Kit检测试剂盒（酶联免疫吸附法）（EK282）、Mouse IL-18 ELISA Kit检测试剂盒（酶联免疫吸附法）（EK218）、Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒（酶联免疫吸附法）（EK206）、Mouse IL-1β检测试剂盒（酶联免疫吸附法）（EK201B）等产品。
图2 LLC 肿瘤小鼠外周血中HMGB1、IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α的表达（n = 5）
联科生物产品助力生命科学研究
该篇论文研究者共使用联科生物4种ELISA检测试剂盒来检测处理组和对照组样本中的肿瘤和炎症相关因子，分别是Mouse TNF-α ELISA Kit、Mouse IL-18 ELISA Kit、Mouse IL-6 ELISA Kit和Mouse IL-1β ELISA Kit检测试剂盒。此类产品广泛应用于科研研究，基础医学，临床研究等领域，如细胞药物研究、免疫治疗领域、干细胞应用领域、肿瘤治疗及靶点药物研究、炎症或病毒感染治疗及预后等领域客户。
参考文献：
Hu R, Chen X, Li Z, et al. Liquid Nanoparticles for Nanocatalytic Cancer Therapy. Adv Mater. 2023 Sep 5:e2306469. doi: 10.1002/adma.202306469. Epub ahead of print. PMID: 37669827.
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202306469
