鈣離子是一種重要的細(xì)胞信號，在生物發(fā)育生長以及生理響應(yīng)等多個過程中扮演舉足輕重的角色。鈣信號一直是生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)家的重點研究對象，而且鈣信號與多種人類重大疾病的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)。在過去的幾十年時間，科學(xué)家們一直試圖調(diào)控鈣信號從而達(dá)到對生物過程的有效控制，以及實現(xiàn)對疾病的精準(zhǔn)治療。近十年以來涌現(xiàn)了主要包括光遺傳學(xué)在內(nèi)的新興技術(shù)應(yīng)用于在體與離體鈣信號調(diào)節(jié)，并取得了一系列重要的研究成果。但是，該類方法仍在創(chuàng)傷以及安全性等方面存在一定程度的缺陷和問題，影響了該技術(shù)的進(jìn)一步使用。因此，如何遠(yuǎn)程無創(chuàng)、安全有限的深層組織內(nèi)鈣信號調(diào)控仍是當(dāng)前的重大挑戰(zhàn)。圖1. 近紅外響應(yīng)性多功能性納米載體系統(tǒng)的設(shè)計原理及工作機(jī)制近年來，蘇州大學(xué)李盛亮團(tuán)隊通過調(diào)控近紅外光學(xué)治療藥物的分子結(jié)構(gòu)與構(gòu)效關(guān)系，發(fā)展了一系列具有高效光治療活性與發(fā)光性能的藥物體系與載體系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了高性能的近紅外腫瘤診療聯(lián)合作用(Adv. Mater. 2022, 34, 2201263; Adv. Mater. 2021, 33, 2102799; Adv. Mater. 2020, 32, 2001146; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 133, 11864; ACS Nano 2020, 14, 13681; ACS Nano 2020, 14, 9917; ACS Nano 2019, 13, 12901; Adv. Sci. 2021, 8, 2003972; Mater. Horiz. 2021, 8, 571; Chem. Sci. 2020, 11, 888)。在上述工作基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊近期與河北工業(yè)大學(xué)邢成芬教授合作，構(gòu)建了基于近紅外光敏劑的多功能納米載體，實現(xiàn)了鈣離子通道的調(diào)控以及鈣級聯(lián)介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞死亡。該研究首先建立了一種負(fù)載TRPM2質(zhì)粒的多功能納米載體，該載體系統(tǒng)在紅外光照射下一方面可以通過二硒鍵的響應(yīng)性斷裂釋放TRPM2質(zhì)粒從而增強(qiáng)TRPM2在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)，另一方面近紅外光產(chǎn)生活性氧物種可激活活性氧敏感的鈣通道蛋白TRPM2開啟，引發(fā)鈣內(nèi)流以及鈣信號相關(guān)的信號通路級聯(lián)反應(yīng)，包括線粒體損失以及抑制早期自噬等。電生理實驗進(jìn)一步證實了近紅外光遠(yuǎn)程、反復(fù)式的鈣信號調(diào)控性能。靜脈注射后，近紅外二區(qū)發(fā)光成像證實該載體系統(tǒng)可在腫瘤部位有效蓄積。與此同時，該低劑量近紅外光照射啟動的鈣離子信號以及級聯(lián)反應(yīng)可實現(xiàn)高效的抗腫瘤治療活性，且具備良好的生物安全性。該研究的意義在于，利用近紅外光敏劑的多功能納米載體系統(tǒng)功能化策略，實現(xiàn)了同時遞送基因與鈣信號調(diào)控功能，發(fā)展了一種新型的近紅外激活活性氧敏感的鈣通道調(diào)控策略，為離子通道調(diào)控與抗腫瘤治療提供了新的思路。
參考文獻(xiàn)：Ning Li, Yijian Gao, Boying Li, Dong Gao, Hao Geng, Shengliang Li*, and Chengfen Xing,* Remote Manipulation of ROS-Sensitive Calcium Channel Using Near-Infrared-Responsive Conjugated Oligomer Nanoparticles for Enhanced Tumor Therapy In Vivo. Nano Lett. 2022, 10.1021/acs.nanolett.2c01472.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c01472
李盛亮，蘇州大學(xué)特聘教授，博士生導(dǎo)師。研究聚焦于發(fā)展新型藥物與探針實現(xiàn)精準(zhǔn)與高效低毒的重大疾病治療、生物成像和生物活性調(diào)控。近年以第一或通訊作者發(fā)表高水平SCI論文90余篇，其中包括以第一或通訊作者在Adv. Mater., Angew. Chem. In. Ed.等國際權(quán)威刊物上發(fā)表的論文40余篇，其中ESI高被引論文3篇（TOP 1%）。H指數(shù)為34，授權(quán)中國專利4項，申請PCT 國際專利 4項，參與撰寫2本納米材料領(lǐng)域書籍。同時長期擔(dān)任Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funt. Mater.等諸多國際學(xué)術(shù)期刊的審稿人。主要研究方向：光學(xué)藥物、探針以及納米醫(yī)學(xué)。
參考資料：http://pharm.suda.edu.cn/ac/84/c28610a502916/page.htm
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