肿瘤细胞双离子稳态“杠杆调控”纳米活性载体用于增强艾拉光动力治疗研究

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中文摘要
针对艾拉(5-ALA)光动力治疗(PDT)中光敏活性产物原卟啉(PPIX)易失活及乏氧等制约PDT的关键问题,将胞内离子稳态与肿瘤代谢共生理论结合,以高效装载5-ALA的壳聚糖(CA)为核,CaP为壳,制备载药纳米活性载体,并结合巨噬细胞仿生,构建双离子稳态“杠杆调控”PDT系统。该系统凭借巨噬细胞膜天然肿瘤归巢效应,高效蓄积于肿瘤。被肿瘤细胞摄取后,CaP响应溶酶体酸性环境快速降解并大量释放Ca2+,同时释放出5-ALA和CA。过载的Ca2+抑制线粒体乳酸摄入,进而抑制TCA,降低氧消耗,改善乏氧(上调Ca2+,打破Ca2+稳态);同时,CA高效络合胞内游离Fe2+/3+,避免PPIX向血红素转化失活,增加其胞内蓄积(下调游离Fe2+/3+,打破Fe2+/3+稳态)。该系统对肿瘤细胞双离子稳态“杠杆调控”同时改善影响5-ALA的 PDT效率限制因素:光敏活性产物及氧含量,协同增强PDT。
英文摘要
Aiming at the key problems of photosensitive active product protoporphyrin (PPIX) inactivation and hypoxia, which restricting PDT in the photodynamic therapy (PDT) of Aila (5-ALA), a bi-ionic stable "lever-controlled" PDT system is constructed by combining intracellular ion homeostasis with the symbiosis theory of tumor metabolism, using chitosan (CA) loaded with 5-ALA as the core and CaP as the shell. By virtue of the natural tumor homing effect of macrophage membrane, the system can effectively accumulate in tumors. Upon uptake by tumor cells, CaP rapidly degrades in response to the lysosomal acidic environment and releases a large amount of Ca2+ while releasing 5-ALA and CA. Overloaded Ca2+ inhibits the uptake of mitochondrial lactic acid, thereby inhibiting TCA, reducing oxygen consumption and improving hypoxia (upregulating Ca2+, breaking Ca2+ homeostasis); at the same time, CA efficiently complexes intracellular free Fe2+/3+ to avoid the inactivation of PPIX convert to heme, which increases its intracellular accumulation (downregulation of free Fe2+/3+, breaking Fe2+/3+ homeostasis). The system can regulate the bi-ionic homeostasis of tumor cells by leverage and improve the efficiency limitation factors of PDT affecting 5-ALA: photosensitive active products and oxygen content, and synergistically enhance PDT.
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.actbio.2023.10.037
发表时间:2023-12-19
期刊:ACTA BIOMATERIALIA
影响因子:9.7
作者:Song,Qingling;Gao,Hui;Wang,Lei
通讯作者:Wang,Lei
DOI:10.1186/s12951-023-01995-z
发表时间:2023-08-29
期刊:JOURNAL OF NANOBIOTECHNOLOGY
影响因子:10.2
作者:Song, Qingling;Yang, Junfei;Wu, Xiaocui;Li, Yao;Zhao, Hongjuan;Feng, Qianhua;Zhang, Zhenzhong;Zhang, Yun;Wang, Lei
通讯作者:Wang, Lei
DOI:10.1002/adma.202201049
发表时间:2022-06-20
期刊:ADVANCED MATERIALS
影响因子:29.4
作者:Shi, Jinjin;Nie, Weimin;Liu, Junjie
通讯作者:Liu, Junjie
具有逆转小胶质细胞炎症特性的工程化纳米活性系统用于缺血性脑卒中治疗研究
- 批准号:82171333
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张云
- 依托单位:
钾通道KCNQ1介导的肥胖母鼠子代β细胞分泌功能下降的机制研究
- 批准号:81900721
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张云
- 依托单位:
治疗监测一体化的pH敏感-酶控型口服结肠靶向释药系统研究
- 批准号:81773276
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:张云
- 依托单位:
基于二氧化锰纳米层构建的多功能肿瘤靶向诊断治疗系统研究
- 批准号:81572991
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张云
- 依托单位:
脑肿瘤靶向治疗的新策略研究
- 批准号:81272527
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张云
- 依托单位:
siRNA干扰联合热疗的碳纳米管肝肿瘤靶向性和治疗研究
- 批准号:30973482
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:张云
- 依托单位:
新型免疫脂质体介导双基因对实验性人肝癌的特异靶向性治疗研究
- 批准号:30772543
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:29.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:张云
- 依托单位:
国内基金
海外基金
