亚洲强入中文字幕乱码_国产剧爱丫爱丫免费观看_成人激情视频网_4480yy私人影院亚洲_有码+日韩+在线观看_美女任你摸在线视频网站_中文字幕日韩精品内射_亚洲sss777无码整片在线播放_中文字幕2019永久免费视频_男生插曲女生app下载迷你世界

針對(duì)上述問題，中南大學(xué)武明花教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種pH響應(yīng)型銅基金屬-有機(jī)框架納米顆粒Cu-MOF@DPCPX，可在酸性腫瘤微環(huán)境中降解釋放Cu2?。釋放的銅離子一方面耗竭谷胱甘肽、誘導(dǎo)脂?；鞍拙奂虵e-S簇丟失，觸發(fā)銅死亡；另一方面通過類芬頓反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基并下調(diào)GPX4，誘導(dǎo)鐵死亡；同時(shí)引發(fā)的線粒體損傷激活線粒體自噬，進(jìn)一步釋放被隔離的銅，形成自我放大的死亡級(jí)聯(lián)。該納米平臺(tái)在乳腺癌、肺癌、胰腺癌及膠質(zhì)瘤等多種小鼠模型中顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)，并重編程免疫微環(huán)境（增加CD8?T細(xì)胞浸潤、促進(jìn)M1型巨噬細(xì)胞極化），為基于金屬離子的多模式腫瘤治療提供了新范式。該文章于2025年11月6日以《A Functional Nanocomposite Tri-Activates Cuproptosis,Ferroptosis,and Mitophagy Death Pathway to Oppose Malignancies》為題發(fā)表于《Advanced Healthcare Materials》（DOI：10.1002/adhm.202503530）。

圖1.Cu- MOF @ DPCPX 的合成過程示意圖及其針對(duì)TME激活癌癥治療的三重路徑激活策略

（1）Cu-MOF@DPCPX的制備與表征

Cu-MOF@DPCPX呈八面體，TEM測(cè)得粒徑35.6 nm，PXRD證實(shí)DPCPX負(fù)載后晶體結(jié)構(gòu)完整；Zeta電位由+30.4 mV降至+19.8 mV，DLS尺寸由35.6 nm微增至38.9 nm（圖2B–E）。FTIR在1710、1650 cm?1出現(xiàn)DPCPX的C=O新峰，UV-Vis在276 nm出現(xiàn)DPCPX吸收且藍(lán)移，元素mapping顯示Cu、C、N、O均勻分布（圖1F–H）。XPS給出Cu 2p、N 1s特征峰，Cu?/Cu2?面積比40.9/59.1%，N 1s分峰證實(shí)C–N與N–H配置，載藥量30.7%（圖1I–K）。酸響應(yīng)實(shí)驗(yàn)：pH 7.4的PBS中48 h Cu2?釋放僅15.7%，DPCPX釋放64.7%，顆粒保持完整；pH 5.5或pH 5.5+10 mM GSH中24 h骨架碎裂，48 h Cu2?釋放飆升至90.2%，水合粒徑由30.4 nm降至3.1 nm，證實(shí)腫瘤微環(huán)境特異性崩解與藥物釋放（圖3B–E）。

圖2.Cu-MOF@DPCPX表征。（A）合成示意圖；（B）TEM圖像；（C）PXRD譜圖；（D）Zeta電位；（E）水合粒徑；（F）FTIR光譜；（G）UV-Vis吸收光譜；（H）元素分布圖；（I）XPS全譜；（J）Cu 2p高分辨譜；（K）N 1s高分辨譜

圖3.Cu-MOF@DPCPX催化性能。（A）催化機(jī)制示意圖；（B）pH響應(yīng)降解及GSH鈍化示意圖與TEM；（C）Cu釋放曲線；（D）DPCPX釋放曲線；（E）24 h水合粒徑變化；（F）?OH檢測(cè)示意圖；（G）MB吸光度時(shí)間曲線；（H）MB對(duì)比；（I）DMPO-ESR譜；（J）DTNB-GSH反應(yīng)示意；（K）GSH/GSSG變化；（L）GSH消耗；（M）UV-Vis譜

（2）Cu-MOF@DPCPX的ROS生成能力

Cu-MOF@DPCPX在GSH與H?O?共存下催化亞甲藍(lán)（MB）氧化為oxMB，661 nm吸光度下降，提示·OH生成（圖3F）；GSH進(jìn)一步加劇吸光度降低，表明其增強(qiáng)芬頓效應(yīng)（圖3G）。ESR捕獲實(shí)驗(yàn)（5,6-DMPO）在Cu-MOF@DPCPX+H?O?+GSH體系中呈現(xiàn)1:2:2:1特征信號(hào)，確證·OH自由基存在（圖3I）。DTNB檢測(cè)顯示，327 nm處TNB生成峰隨時(shí)間遞減（圖3J、3L），同步出現(xiàn)GSSG（圖3K），表明GSH被氧化為GSSG；Cu-MOF自身341 nm吸收峰消失并在276 nm出現(xiàn)新峰（圖3D），佐證框架內(nèi)Cu2?/Cu?循環(huán)介導(dǎo)的GSH耗竭。上述結(jié)果共同說明Cu-MOF@DPCPX通過GSH消耗-銅離子級(jí)聯(lián)芬頓反應(yīng)放大ROS生成。

（3）Cu-MOF@DPCPX的細(xì)胞毒性

四種腫瘤細(xì)胞系（4T1、LLC、GL261、PAN02）經(jīng)Cu-MOF@DPCPX處理24 h后，IC??依次為48.634 nM、66.588 nM、144.896 nM、127.014 nM，均低于同濃度Cu-MOF或DPCPX單藥組（圖4A）。EdU摻入與細(xì)胞計(jì)數(shù)顯示DNA合成率下降，證實(shí)增殖受抑（圖4B、4C）。Transwell及傷口愈合實(shí)驗(yàn)表明遷移與侵襲細(xì)胞數(shù)減少（圖4D、4E）；集落形成實(shí)驗(yàn)顯示克隆數(shù)目顯著降低（圖4F）。

圖4 Cu-MOF@DPCPX的細(xì)胞毒性。（A）不同濃度DPCPX、Cu-MOF及Cu-MOF@DPCPX處理腫瘤細(xì)胞24 h后的細(xì)胞活力；（B）Cu-MOF@DPCPX處理24 h后腫瘤細(xì)胞的EdU陽性細(xì)胞數(shù)量；（C）Cu-MOF@DPCPX在不同時(shí)間梯度下對(duì)腫瘤細(xì)胞活性的影響；（D–E）Cu-MOF@DPCPX顯著減少腫瘤細(xì)胞的侵襲數(shù)、遷移數(shù)及劃痕愈合率；（F）Cu-MOF@DPCPX有效抑制腫瘤細(xì)胞克隆形成。數(shù)據(jù)以均值±SD表示（n=3），單因素方差分析，*p<0.05，**p<0.01

（4）Cu-MOF@DPCPX靶向線粒體損傷

在正常生理?xiàng)l件下，銅由特異性遞送蛋白分送至胞質(zhì)、線粒體、高爾基體及細(xì)胞核；線粒體可在過量時(shí)儲(chǔ)存銅，缺乏時(shí)再釋放以維持穩(wěn)態(tài)。過載時(shí)，線粒體積聚的銅破壞功能并觸發(fā)銅死亡（圖5A）。Cu-MOF@DPCPX處理使腫瘤細(xì)胞內(nèi)銅含量高于Cu-MOF組（圖5B）。FITC標(biāo)記的Cu-MOF@DPCPX與MitoTracker Red共定位重疊顯著，且與LysoTracker無交叉，表明其特異性富集于線粒體（圖5C）。透射電鏡顯示處理組線粒體嵴數(shù)量減少（圖5D）。

圖5.Cu-MOF@DPCPX靶向線粒體損傷。（A）示意圖說明Cu-MOF@DPCPX靶向線粒體損傷。（B）腫瘤細(xì)胞在用Cu-MOF和Cu-MOF@DPCPX處理后的銅離子水平。（C）免疫熒光檢測(cè)顯示Cu-MOF@DPCPX在線粒體中表現(xiàn)出主要聚集，而不是在溶酶體中。（D）透射電子顯微鏡顯示腫瘤細(xì)胞在用Cu-MOF@DPCPX處理后線粒體嵴數(shù)量減少。數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示(n=3)

（5）Cu-MOF@DPCPX三重激活細(xì)胞銅死亡、鐵死亡和線粒體自噬

金屬依賴性細(xì)胞死亡，例如細(xì)胞銅死亡和鐵死亡，是由金屬離子穩(wěn)態(tài)失衡觸發(fā)的。此外，最近的研究表明，線粒體自噬在一定程度上可以放大金屬依賴性細(xì)胞死亡。為了研究銅過載是否觸發(fā)涉及細(xì)胞銅死亡、鐵死亡和線粒體自噬的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，對(duì)用或不用Cu-MOF@DPCPX處理的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了RNA測(cè)序分析。在Cu-MOF@DPCPX處理組與對(duì)照組的比較中，根據(jù)|log2FC|>1和p<0.05的標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)到5690個(gè)差異表達(dá)基因（DEGs）。其中，3026個(gè)基因上調(diào)，2664個(gè)基因下調(diào)（圖6A）。值得注意的是，編碼熱休克70 kDa蛋白1B的Hspa1b基因和編碼熱休克70 kDa蛋白1A的Hspa1a基因均顯著上調(diào)。熱休克70 kDa蛋白（HSP70）的上調(diào)也是細(xì)胞銅死亡的一個(gè)顯著標(biāo)志。活性評(píng)分分析顯示，顯著差異表達(dá)的基因揭示Cu-MOF@DPCPX誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡主要涉及銅死亡、鐵死亡和線粒體自噬（圖6B）。Cu-MOF@DPCPX誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡通路相關(guān)的差異表達(dá)基因如圖6C所示。

圖6.用Cu-MOF@DPCPX處理的腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析。（A）火山圖顯示空白組和Cu-MOF@DPCPX處理組之間的差異表達(dá)基因（DEG）。（B）顯示基于空白和Cu-MOF@DPCPX處理的腫瘤細(xì)胞的DEG的KEGG富集分析的?；鶊D。（C）描述與Cu-MOF@DPCPX誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡途徑相關(guān)的DEG的熱圖

鐵死亡是由細(xì)胞膜上脂質(zhì)過氧化物的積累所引發(fā)，這依賴于芬頓反應(yīng)。銅離子已知是驅(qū)動(dòng)芬頓反應(yīng)的關(guān)鍵催化劑（Cu+H?O→Cu+·OH+OH?）。與此機(jī)制一致，研究發(fā)現(xiàn)Cu-MOF@DPCPX處理顯著增加了脂質(zhì)過氧化速率（LPO）（圖7A）。此外，通過蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)了鐵死亡關(guān)鍵介質(zhì)（GPX4和SLC7A11）和銅死亡（FDX1和HSP70）的表達(dá)。結(jié)果表明，Cu-MOF@DPCPX降低了GPX4、SLC7A11和FDX1的表達(dá)，但增加了HSP70的表達(dá)（圖7B）。銅死亡和鐵死亡的啟動(dòng)會(huì)激活線粒體自噬以清除受損的線粒體。然而，這個(gè)過程意外地釋放了從降解細(xì)胞器中隔離的銅和鐵離子，形成了一個(gè)自我維持的循環(huán)，加劇了這兩種類型的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡。為了定量評(píng)估線粒體自噬活性，進(jìn)行了Mt-Keima測(cè)定。Cu-MOF@DPCPX處理后的細(xì)胞中紅熒光強(qiáng)度升高，表明線粒體溶酶體形成增加，自噬通量增強(qiáng)（圖7C）。透射電鏡進(jìn)一步證實(shí)了Cu-MOF@DPCPX引起的線粒體自噬增強(qiáng)，與對(duì)照組相比，Cu-MOF@DPCPX處理組的細(xì)胞中可見更多的線粒體自噬體和自噬溶酶體（圖7D）。

圖7.Cu-MOF@DPCPX三重激活Cuproptosis、Ferroptosis和Mitophagy。（A）Cu-MOF@DPCPX增加腫瘤細(xì)胞中的脂質(zhì)過氧化（LPO）。（B）Western blot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)Cu-MOF@DPCPX處理組腫瘤細(xì)胞的鐵死亡和Cuproptosis通路。（C）Cu-MOF@DPCPX處理組腫瘤細(xì)胞mt-Keima測(cè)定中線粒體自噬活性的代表性熒光圖像。（D）Cu-MOF@DPCPX處理組腫瘤細(xì)胞線粒體自噬的代表性電子顯微鏡圖像。LPO：脂質(zhì)過氧化率。數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示（n=3）

綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明，由Cu-MOF@DPCPX引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)銅超載不僅會(huì)導(dǎo)致銅死亡，還會(huì)導(dǎo)致鐵死亡和線粒體自噬。銅死亡和鐵死亡均可導(dǎo)致線粒體損傷，受損線粒體通過線粒體自噬途徑被降解，然而，在線粒體自噬過程中，受損線粒體中的銅離子再次被釋放，這反過來加劇了銅死亡和鐵死亡，同時(shí)損害了剩余的健康線粒體。

（6）Cu-MOF@DPCPX是腫瘤的潛在治療藥物

在4種同源小鼠模型（皮下4T1、LLC、PAN02及原位GL261）中，尾靜脈注射Cu-MOF@DPCPX（2.56 mg/kg，隔天給藥，共7次）后：ICG標(biāo)記顯示制劑注射2 h即在腦腫瘤區(qū)域富集，證實(shí)其跨血腦屏障靶向能力（圖8B）；活體成像腫瘤熒光信號(hào)較PBS組顯著減弱（圖8C、8D）。LLC腫瘤H&E與免疫組化顯示，處理組出現(xiàn)大片壞死，Ki67下降，COX2（鐵死亡標(biāo)志）及HSP70（銅死亡標(biāo)志）上調(diào)（圖8E）。免疫熒光示腫瘤內(nèi)CD14?單核細(xì)胞及CD8? T細(xì)胞浸潤增加（圖8F）；流式結(jié)果證實(shí)F4/80?CD86? M1型巨噬細(xì)胞比例升高，CD8? T細(xì)胞增多，CD4? Treg比例降低，提示免疫抑制微環(huán)境被重編程。

圖8.Cu-MOF@DPCPX體內(nèi)級(jí)聯(lián)治療效應(yīng)。（a）治療時(shí)間軸：經(jīng)尾靜脈給予Cu-MOF@DPCPX（2.56 mg kg?1，300 μL），隔日一次，共7次；（b）ICG標(biāo)記的Cu-MOF@DPCPX在原位膠質(zhì)瘤小鼠主要器官（心、肝、脾、肺、腎、腦）及皮下瘤的離體/活體熒光成像，顯示腫瘤區(qū)域高富集；（c）Luciferase標(biāo)記的膠質(zhì)瘤小鼠在Day 0與Day 16的生物發(fā)光圖，Cu-MOF@DPCPX組信號(hào)顯著低于PBS組；（d）定量生物發(fā)光強(qiáng)度，Cu-MOF@DPCPX抑制率達(dá)82.4 %（n=5）；（e）H&E與免疫組化顯示Cu-MOF@DPCPX組腫瘤細(xì)胞壞死區(qū)擴(kuò)大，Ki-67下調(diào)，鐵死亡驅(qū)動(dòng)基因COX2上調(diào)，HSP70下調(diào)；（f）免疫熒光顯示Cu-MOF@DPCPX組瘤內(nèi)CD14?巨噬細(xì)胞浸潤增加，CD4?與CD8?T細(xì)胞共浸潤顯著，提示免疫微環(huán)境重塑。數(shù)據(jù)以均值±SD表示（n=3），單因素方差分析，*p<0.05，**p<0.01