通过诱导细胞凋亡和铁死亡作用,逐步清除Gd-MOF@AuPt/Mel纳米复合材料以增强放射治疗效果

时间:2026年5月15日
来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology

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齐莉|史彦福|张安妮|李文润|李申|黄峰|杨晓宇|冉永红|赵雅珍|谭龙飞|徐金山|郝玉辉摘要放射治疗是肿瘤治疗中广泛使用的方法;然而,高剂量的辐射可能会对邻近的正常组织造成损害,而肿瘤的缺氧状态和内在的放射抗性会显著影响治疗效果。为了解决这些问题,研究人员通过溶剂热法合成了基于钆

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齐莉|史彦福|张安妮|李文润|李申|黄峰|杨晓宇|冉永红|赵雅珍|谭龙飞|徐金山|郝玉辉

摘要

放射治疗是肿瘤治疗中广泛使用的方法;然而,高剂量的辐射可能会对邻近的正常组织造成损害,而肿瘤的缺氧状态和内在的放射抗性会显著影响治疗效果。为了解决这些问题,研究人员通过溶剂热法合成了基于钆的金属-有机框架(Gd-MOF),并进一步构建了一个酸响应型多功能纳米平台(MPAM)。该平台结合了原位生长的AuPt纳米颗粒和静电吸附的蜂毒肽,从而建立了包括物理和生化途径在内的双重放射增敏机制。MPAM能够增强X射线在肿瘤组织中的能量沉积,并实现其治疗载体的pH响应性释放。从机制上讲,AuPt纳米颗粒具有类似过氧化物酶和过氧化氢酶的酶活性,分别催化H2O2转化为O2和高活性的羟基自由基(•OH)。这一过程可以缓解肿瘤缺氧,加剧氧化应激,破坏细胞内的铁稳态,并提高Fe2+的生物利用度,从而引发芬顿反应和铁死亡(ferroptosis)。同时,蜂毒肽会破坏线粒体膜电位,激活caspase-3凋亡途径,进而增强线粒体介导的细胞凋亡。体外和体内实验均表明,MPAM能够增强DNA损伤,抑制肿瘤生长,并在研究时间内表现出有效的肿瘤积累效果,同时保持良好的生物安全性。生物分布数据显示,MPAM在体内逐渐被清除,尽管在第14天时仍能在主要器官中检测到其残留。总体而言,这项研究展示了一种将物理剂量增强与生物效应增强相结合的有前景的放射增敏策略,为其在乳腺癌放射治疗中的应用提供了潜在价值。

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