客户论文分享丨一种可用于结肠癌术后放射治疗的硝化应激诱导系统（IF=12.262）

Post published:2022-08-30
Post category:引用文献解读 / 科研进展
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活性氮通过增强的硝化应激诱导生物大分子(如脂质、蛋白质和DNA)的损伤。硝化应激是一氧化氮(NO)或NO来源的活性氮（RNS）与活性氧(ROS)发生生化相互作用而产生的生物学过程。细胞内硝化应激主要是RNS的产生速度超过细胞的中和能力，通过过氧亚硝酸盐(ONOO⁻)、亚硝酸盐、过氧化氢或过氧化物酶途径诱导细胞内蛋白酪氨酸硝化，导致一系列细胞损伤。

研究表明，ONOO⁻是细胞凋亡最具潜力的氧化硝化诱导剂。当O2^•−和NO在几十微米范围内产生时，二者会迅速结合形成ONOO⁻。ONOO⁻能够调节功能蛋白的数量，破坏线粒体的代谢功能，通过脂质过氧化降解膜结构，诱导DNA链断裂，破坏核酸，并削弱DNA损伤修复，增加细胞凋亡率。虽然ONOO⁻诱导的硝化应激在肿瘤治疗中具有优势，但是在肿瘤深部可控地生成ONOO⁻是一个难题。

来自哈尔滨工程大学的研究团队在期刊《Nano Letters》上发表了题为Tailoring Silica-Based Nanoscintillators for Peroxynitrite-Potentiated Nitrosative Stress in Postoperative Radiotherapy of Colon Cancer的研究论文，报道了使用可控的ONOO⁻增强硅基纳米闪烁体(PEG/ SCNPs @ DMSN-SNO-g-C₃N₄, P/SMNO-C) 提高细胞内硝化应激，有效用于结肠癌术后X射线控制的放射治疗。

纳米闪烁体作为桥梁，一方面沉积高能X射线用于敏化RT；另一方面，它们将X射线光子转化为紫外线，唤醒周围的光敏NO供体和纳米级半导体。P/SMNO-C主要通过增加DNA损伤积累的策略发挥其抗癌作用，即直接利用高能辐射电离DNA，间接利用超载的ONOO⁻下调GS，导致DNA损伤修复延迟。产生的ONOO⁻和NO作为功能性血管扩张剂可以显著降低HIF-1α的表达，从而克服缺氧相关的辐射抗性。此外，P/SMNO-C通过ONOO⁻硝化作用诱导线粒体损伤，扰乱其正常代谢功能，导致caspase介导的细胞凋亡。该研究成功地构建了一种结构可调节、毒性可忽略的新型硅基过氧硝酸盐强化的硝化应激诱导系统，该系统在X射线照射下实现了体内DNA损伤的高效积累，实现了结肠癌术后低剂量放射治疗，在结肠癌术后放疗方面具有广阔的应用前景。

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