Angew癌细胞活化的线粒体靶向
众人好，今日给众人分享一篇欺诈AIE材料做光动力调节的文章，本文的通信做家是新加坡国立大学刘斌教学Angew.
用于监测铁仙游经由中脂滴和细胞核改变的极性敏锐比例荧光探针。
光动力疗法(PDT)是一种有吸引力的肿瘤调节方法，由于它时空正确、易于操纵、无创且副影响最小。紧要仰仗光敏剂(PS)形成活性氧(ROS)，包罗超氧化物、羟基自如基、单线态氧(1O2)等，以融解癌细胞或细菌。
在本文中，做家提议了一种用于高度稀奇性癌症PDT的癌细胞激活PS合成的安排战术。安排了一种容易有用的线粒体靶向PS，具备堆积向导发射(AIE)(TPATrzPy-3+)做为图象领导的PDT。将TPA-alkyne-2+和MePy-N3加载到MOF-中，并用F-涂覆先驱体加载的MOF-（PMOF），得到F-涂覆的PMOF。体外和体内熟练说明，静脉打针PMOFNPs后，它们能够有用地富集在肿瘤中，个中两种前体TPA-alkyne-2+和MePy-N3从GSH陷落的MOF-中释放到在癌细胞中形成的CuI的催化下，体内经由点击反响形成TPATrzPy-3+（Scheme1C）。在光照耀下，靶向线粒体的TPATrzPy-3+发出亮赤色荧光，有用形成1O2，用于图象领导的癌细胞融解。
如图所示，TPA-alkyne-2+在水中展现出以nm为核心的摄取峰和在nm处的发射峰。TPA-alkyne-2+与MePy-N3共轭后，TPATrzPy-3+在水中的摄取峰在nm，发射在nm，与TPA比拟，两者都有很大的红移。在甲苯-甲醇搀和物中TPATrzPy-3+的发射强度跟着甲苯-甲醇比例的增多而增多，说明TPATrzPy-3+具备AIE活性。如图所示，测试TPATrz-Py-3+以25μMmL-1的速度向导ABDA的降解，这是最有用的PS之一。比拟之下，发觉这两种前体的ABDA降解率小于5μMmL-1，说明与TPATrz-Py-3+比拟，它们的1O2生成效率要低很多。
纳米级MOF-在室温下经由变革办法制备。经由GSH解决先后MOF-的电子自旋共振(ESR)记号监测CuII到CuI的复原。随后，经由重新办法以51.3%的分量百分比将两种前体TPA-alkyne-2+和MePy-N3加载到合成的纳米级MOF-中以形成PMOF。PMOF在包罗水、Eagle根底必须培植基(DMEM)、胎牛血清(FBS)、磷酸盐缓冲盐水(PBS)在内的生物处境中的降解动力学协商了7.4、PBS5.5和GSH溶液。与MOF-近似，PMOF在除GSH溶液以外的生物介质中产生适度降解1min（24h），说明PMOF在与GSH反响以前坚持可接纳的稳固性。
为了提升其分开性和生物相容性，PMOF进一步被F-封装以制备PMOFNPs，个中F-的分量百分比为18%。关于PMOFNPs和前体的表征和解析，PMOFNPs和前体的浓度基于MePy-N3。完毕说明，在中性和酸性处境下，PMOFNPs在PBS和FBS中也是稳固的。在光照下，PMOFNPs具备与两种前体宛如的适度ABDA降解率，而经由GSH解决后，它们以25μMmL-1的速度有用降解ABDA，与TPATrz-Py-3+相当。对有或没有GSH解决的PMOFNPs实行了ESR解析，说明在GSH存鄙人，PMOFNPs中的二价铜离子被复原为一价铜离子。其它，在GSH复原下，与原始PMOFNPs比拟，PMOFNPs得到了它们的核壳机关并落空成碎片，流体动力学直径大大减小，zeta电位增多。PMOFNPs崩溃后，一切负载的先驱体和铜离子在GSH泄漏20min后以近似的弧线从MOF-中释放出来，说明一切先驱体和铜离子险些同时从PMOFNPs中释放出来GSH的存在。同时，观测到与用GSH解决的游离前体不同，惟有负载MOF-和GSH解决的前体才力在水中形成召集在nm邻近的发射。说明PMOFNPs在GSH存鄙人胜利原位合成TPATrzPy-3+。
有盼望的离体GSH激活的TPATrzPy-3+合成促们进一步寻求其在癌细胞内的可行性。HeLa细胞被用做具备上调GSH程度的癌细胞模子，而3T3细胞被用做对比。将HeLa和3T3细胞与PMOFNP和TPATrzPy-3+一同孵育24h，尔后用贸易化的MitotrackerGreen记号并在共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)下观测。丁硫氨酸亚砜亚胺(BSO)也被用做GSH革除剂来解决HeLa细胞，尔后将它们与PMOFNPs一同孵育，用贸易化的MitotrackerGreen记号，并在CLSM下观测。TPATrzPy-3+能够靶向PMOF-NP解决的HeLa细胞的线粒体，近似于TPATrzPy-3+解决的HeLa细胞，说明胜利的线粒体靶向。比拟之下，前体解决的HeLa细胞中的TPATrzPy-3+记号险些弗成分辩，与BSO和PMOFNP解决的HeLa细胞、PMOF-NP解决的3T3细胞和前体解决的3T3细胞中的记号宛如。这些差别说明TPATrzPy-3+的合成是癌细胞稀奇性的，它是由上调的GSH触发的，GSH与PMOFNPs反响并形成前体介导的点击反响的催化剂。与细胞孵育4和8小时后，TPA-alkyne-2+分子紧要位于溶酶体，而孵育16小时后，大部份TPA-alkyne-2+分子变化到溶酶体。线粒体。在这方面，PMOFNPs被证实在其细胞摄入经由中做为完全的纳米粒子是稳固的，并在被癌细胞内化后降解以释放前体。
经由对细胞裂解物的HPLC解析来监测遭到PMOFNPs的HeLa细胞内的点击反响。如图所示，解析HeLa细胞与MePy-N3、TPATrzPy-3+和TPA-alkyne-2+搀和的裂解液，得到两种先驱体的摄取峰面积与浓度的准则弧线，TPATrzPy-3+。随后，将HeLa细胞与PMOFNPs孵育4至24h的不同时候，尔后别离经由HPLC解析细胞裂解物。从得到的不同解决时候的细胞裂解物光谱，还能够祈望每个时候点的细胞内前体和TPATrzPy-3+的峰面积。能够进一步肯定不同解决时候PMOF-NP解决细胞中前体和TPATrzPy-3+的详细浓度。说明体外TPATrzPy-3+临盆能够在PMOF-NP孵育后16h以高产率终了。
对HeLa和3T3细胞与不同浓度的前体、PMOFNPs、BSO和PMOFNPs孵育，或TPATrzPy-3+在白光照耀下或在暗中下。如图所示，在光照前提下，MOF-中不存在的前体仅对HeLa和3T3细胞显示出特别小的毒性，而TPATrzPy-3+对HeLa和3T3细胞显示出有用的融解影响，IC50值约莫10μM。相悖，PMOFNPs对3T3细胞的光毒性遭到统制，说明PMOFNPs在光照下能够抉择性地杀死癌性HeLa细胞而不是一般的3T3细胞。HeLa和3T3细胞凋亡和坏死的流式细胞术解析说明激活的细胞融解是由线粒体靶向TPATrzPy-3+的有用光敏化带来的线粒体凋亡路径介导的。但是，关于用BSO预解决如下调其细胞内GSH程度的HeLa细胞，PMOFNPs的IC50值变得超越50μM。其它，一切测试的前体、PMOFNPs、PMOFNPs和BSO、TPATrzPy-3+对HeLa和3T3细胞均未发觉显然的暗毒性。因而，PMOFNPs在光照下的靶向癌细胞融解才能被上调的GSH激活，增进了TPATrzPy-3+的原位生成。
接下来评价了PMOFNP的体内TPATrzPy-3+生成才能。krasV12转基因斑马鱼被用做增素性肝肿瘤模子来评价PMOFNP的体内举动。由于PMOFNPs的寄递效率大概与TPATrzPy-3+的不同，因而将TPATrzPy-3+经由denovo办法加载到MOF-中并由F-封装以生成加载TPATrzPy-3+的MOF-纳米粒子做为另一个用于体内肿瘤融解和毒性测试的对比组。一切四种纳米颗粒在1mM的浓度下对得了肝肿瘤的斑马鱼幼虫展现出优秀的生物相容性。完毕如图所示，在肿瘤积存和不同丹方的细胞摄入，TPATrzPy-3+的赤色荧光记号在前体解决的胚胎中不存在，但在PMOFNPs、TPATrzPy-3+和TPATrzPy-3+
MOFNPs解决的胚胎中浮现。在打针PMOF-NP的胚胎中探测到TPATrzPy-3+从1dpi发端，发觉仅位于肿瘤地域，而直接打针TPATrzPy-3+或TPATrzPy-3+MOFNPs的胚胎则展现出荧光记号从0dpi到一切肉体。这类散布差别说明，与没有肿瘤抉择性特性的TPATrzPy-3+和TPATrzPy-3+MOFNPs不同，PMOFNPs能够完结癌细胞稀奇性TPATrzPy-3+合成，用于靶向图象领导的PS寄递。经由荷瘤斑马鱼模子进一步协商了PMOFNPs的抗癌图象领导PDT成效和非稀奇性光毒性。如图所示，经PMOFNPs调节的幼虫肝脏肿瘤在PDT后平衡显着削减了约40%，近似于TPATrzPy-3+和TPATrzPy-3+
MOFNPs。比拟之下，在用前体解决的幼虫中，仅在光照下或没有任何NP解决的情形下，肿瘤的体积在2天内增加了40-%。在这方面，PMOFNPs曾经胜利完结了有用的PDT，它能够在肿瘤内抉择性地形成PS。如图所示，在光照下，TPATrzPy-3+和TPATrzPy-3+MOFNPs解决的50%胚胎的致死浓度（LC50）约为1mM，远低于用4mM的PMOFNPs解决，近似于没有1O2形成的前体。为了搜检PMOFNPs的历久毒性和生物降解性，BALB/c裸鼠静脉打针μLPBS或PMOFNPs，在第0天。在第18天，对小鼠实行苏木精和伊红(HE)染色和血液生化解析。如图所示，观测到纳米颗粒对小鼠一般器官和血液生化的影响能够粗心不计，这说明纳米颗粒在给丹方量下对小鼠的毒性较低。其它，在打针后0.5、2、4、8、12和24h，搜集每只打针小鼠的血液实行药代动力学解析。完毕说明，PMOFNPs能够随时候被小鼠降解，而且在给丹方量下不会在体内积存，说明PMOFNPs具备优秀的生物降解性。连同在斑马鱼模子中发觉的体内完毕，能够得出论断，PMOFNPs能够以低满身毒性实行有用和正确的PDT。
文章引用：DOI:10.2/anie.
解析人
解析人
转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyls/1065.html
