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背景

在癌癥治療中，谷胱甘肽 (GSH) 是細胞中的主要抗氧化劑，可以應對細胞的抗氧化。一般來說，**細胞表現出比正常細胞更高的谷胱甘肽水平來應對過氧化狀態，滿足增強代謝和惡性增殖的要求，因此消耗GSH會導致細胞氧化還原失衡，為解決這一難題，有科研團隊構建了一種靶向索拉非尼 (SFB) 負載的錳摻雜二氧化硅納米顆粒 (FaPEG-MnMSN@SFB)，可以通過消耗GSH 破壞細胞內氧化還原穩態。

科研簡介

據報道谷胱甘肽是對抗**的關鍵制劑，含有γ-酰胺鍵和巰基的三肽，由甘氨酸、半胱氨酸和L-谷氨酸組成,主要以氧化 (GSSG) 和還原 (GSH) 形式存在，主要分布在細胞質中，可調節氧化還原信號網絡和控制細胞生長、免疫和氧化，而線粒體是有氧呼吸和活性氧 (ROS) 產生的主要場所，需要GSH來維持氧化還原平衡。

而GSH 是最豐富的內源性抗氧化劑，可以保護**細胞免受高水平ROS的影響。同時，在各種**細胞中檢測到增加的GSH含量對**病理學產生了很大影響。

隨著納米技術的不斷進步使和發展使得癌癥治療有了新的機遇，納米技術賦予納米材料特定的功能，如提供活性氧、消耗谷胱甘肽和擾亂氧化還原平衡，從而在**抑制中發揮重要作用. 

近年來，**微環境響應型因可生物降解二氧化硅納米粒子這一特性受到廣泛關注，它可以降低體內累積毒性，同時保留二氧化硅材料在藥物遞送和控釋方面的優勢。而在各種可降解硅納米粒子中，摻雜錳的二氧化硅納米粒子（MnMSN）發揮了其獨特的特性。

科研人員發現，MnMSN中的錳-氧鍵（-Mn-O-）很容易被低GSH水平還原，因此可作為檢測GSH的探針。且由MnMSN降解引起的GSH消耗效率足夠高可以耗盡細胞內GSH并破壞**細胞的氧化還原平衡。有研究發現“谷胱甘肽饑餓法”在抑制**中具有關鍵作用，但僅消耗細胞中的GSH不足以實現該策略，因為**細胞可以通過代謝補充加速GSH 合成。

GSH 的生物合成是由甘氨酸、半胱氨酸和 L-谷氨酸通過連續的兩步酶催化反應進行的，科研人員想到了索拉非尼（SFB），臨床上批準的藥物，能阻斷癌細胞運輸系統以抑制GSH的生物合成，因此，負載SFB的MnMSN（MnMSN@SFB）可以通過抑制細胞內GSH的合成和GSH的消耗來發揮雙重GSH清潔作用。

由于GSH 消耗會導致更多的H2O2殘留在癌細胞中，為進一步延長血液循環時間并提高納米顆粒的**靶向效率，科研團隊通過硅水解反應在MnMSN@SFB的外表面修飾了葉酸接枝聚乙二醇PEG（FaPEG），構建了靶向索拉非尼 (SFB) 負載的錳摻雜二氧化硅納米顆粒 (FaPEG-MnMSN@SFB)，其可以通過消耗 GSH 破壞細胞內氧化還原穩態。

結論

綜上科研團隊成功構建了一種靶向SFB負載錳摻雜二氧化硅納米清潔劑MnMSN（FaPEG-MnMSN@SFB），GSH的消耗（由MnMSN的分解引起）和GSH生物合成的抑制（由SFB引起）在誘導細胞凋亡和鐵死亡中起協同作用，因此可以實現癌癥的協同治療，并研究了在體內外的“GSH饑餓策略””的抗癌功效和機制，實驗證實其會導致多路徑程序性細胞死亡，將是一種很有前景的癌癥治療策略。

本文涉及的科研材料

Cy5.5 NHS 酯

http://m.yd6080.com/pro/pro-917.html

FITC

http://m.yd6080.com/pro/pro-30633.html

Lyso-Tracker Red 溶酶體紅色熒光探針

http://m.yd6080.com/pro/pro-37393.html

DCFH-DA [2，7-二氯二氫熒光素二乙酸酯]

http://m.yd6080.com/pro/pro-33014.html

Sorafenib 索拉非尼

http://m.yd6080.com/pro/pro-24392.html

FA-mPEG

http://m.yd6080.com/pro/pro-37391.html

FA-PEG-silane

http://m.yd6080.com/pro/pro-37392.html

二氧化硅納米粒子

http://m.yd6080.com/pro/pro-37394.html

含錳的二氧化硅納米粒子（MnMSN）

http://m.yd6080.com/pro/pro-37395.html

MnMSN @ SFB

http://m.yd6080.com/pro/pro-37396.html

DAPI  

http://m.yd6080.com/pro/pro-4993.html

mPEG-Silane甲氧基聚乙二醇硅烷

http://m.yd6080.com/pro/pro-2624.html

本文涉及的合成技術

PEG衍生物偶聯標記

http://m.yd6080.com/pro/progc-426-383.html

納米載藥定制技術

http://m.yd6080.com/pro/progc-558-513.html

納米PEG偶聯修飾定制技術

http://m.yd6080.com/pro/progc-431-385.html

熒光染料標記定制技術

http://m.yd6080.com/pro/progc-453-445-7.html

近紅外熒光染料（熒光探針）

http://m.yd6080.com/pro/progc-511-445.html

原文獻鏈接：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7449918/

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