勤翔IVScope 8000小动物活体成像系统助力通过诱导二硫键死亡设计抗肿瘤药物
二硫键死亡是一种新近发现的程序性细胞死亡形式,由葡萄糖饥饿条件下内源性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)耗竭触发。由于肿瘤细胞对能量和营养物质的需求更高,其比正常细胞更易发生二硫键死亡。
近期在《Nature Communications》刊登的一项研究发现,通过整合铜单原子纳米酶(CuSAE)与葡萄糖氧化酶(GOx),可以阻断细胞能量供应和降低还原力来诱导肿瘤二硫键死亡。GOx引发葡萄糖饥饿,阻碍磷酸戊糖途径(PPP)生成NADPH。CuSAE模拟NADPH氧化酶作用,消耗现有NADPH,从而强化二硫键还原的阻断并高效触发肿瘤细胞二硫键死亡。
此外,CuSAE还具有模拟过氧化物酶和谷胱甘肽氧化酶的活性,可催化生成•OH自由基并耗竭细胞内GSH,增强氧化应激并加剧细胞损伤。实验证实二硫键死亡是GOx/CuSAE诱导的主要细胞死亡类型。体内实验表明GOx/CuSAE对雌性荷瘤小鼠具有显著抗肿瘤效力,且系统毒性极低。该研究为通过诱导二硫键死亡设计抗肿瘤药物提供了新思路。
动物实验方法:研究人员将 Cy7 标记的 CuSAE(Cy7/CuSAE)经尾静脉注射至肿瘤荷瘤小鼠体内,使用Clinx勤翔IVScope 8000小动物活体成像系统在不同时间点(8 h、48 h)采集荧光图像。结果显示,Cy7/CuSAE 在肿瘤部位呈现高蓄积,8 h 时荧光信号显著增强,48 h 内持续富集,表明其良好的肿瘤靶向性。
抗肿瘤效果评估:荷瘤小鼠分为 PBS、GOx、CuSAE 及 GOx/CuSAE 组,每 2 天尾静脉注射给药。GOx/CuSAE 组肿 瘤体积较对照组显著缩小(P<0.0001),且小鼠生存期延长。
参考文献
Yu, W., Jin, D., Zhang, Y. et al. Provoking tumor disulfidptosis by single-atom nanozyme via regulating cellular energy supply and reducing power. Nat Commun 16, 4877 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-60015-w
*若涉版权问题,请与我们联系。