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儀表網 儀表研發】作為細胞應激響應的保護機制,自噬在腫瘤發展中發揮重要作用。自噬降解細胞內物質可為腫瘤細胞快速增殖提供營養,同時自噬的活化還會促進腫瘤的轉移。以自噬為靶點設計化學干預分子,抑制腫瘤細胞生長和轉移,不僅可以克服常規癌癥治療時腫瘤細胞產生的抗藥性和抗凋亡性,而且可以招募免疫因子,從而進一步增強腫瘤治療效果,因此近年來備受關注。
在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所有機固體重點實驗室研究員張德清課題組和活體分析化學重點實驗室研究員趙睿課題組合作,近年來開展了以四苯乙烯為關鍵骨架的腫瘤靶向熒光分子設計,取得了系列進展。設計合成了具有腫瘤細胞特異性的探針分子,建立了成像指導下的腫瘤治療新方法,發現陰離子的改變可以調控分子聚集體的尺寸、熒光發射和表面性質,進而可實現腫瘤細胞選擇性、穿透能力和亞細胞定位的調節,實現了腫瘤細胞的高效殺傷。
熒光,又作“螢光”,是指一種光致發光的冷發光現象。當某種常溫物質經某種波長的入射光(通常是紫外線或X射線)照射,吸收光能后進入激發態,并且立即退激發并發出比入射光的波長長的出射光(通常波長在可見光波段);很多熒光物質一旦停止入射光,發光現象也隨之立即消失。具有這種性質的出射光就被稱之為熒光。另外有一些物質在入射光撤去后仍能較長時間發光,這種現象稱為余輝。在日常生活中,人們通常廣義地把各種微弱的光亮都稱為熒光,而不去仔細追究和區分其發光原理。
近,他們設計合成了具有不同長度烷基側鏈的四苯乙烯吡啶鹽分子,發現這些分子可以與血液中的白蛋白自發組裝形成復合物,并通過血液循環靶向定位到腫瘤組織。進一步研究發現,隨著烷基鏈長度的增加,分子與白蛋白(albumin)疏水空腔的結合力增強,對腫瘤細胞的線粒體定位能力也增強。更為重要的是,分子定位到線粒體后對線粒體產生氧化損傷,導致線粒體發生腫脹變形。
由自由基介導的蛋白質氧化產物作為體內氧化性損傷的特異性標志物,是近幾年自由基生物學研究的熱點之一。在細胞內、外環境中, 蛋白質都是自由基和其他氧化劑作用的主要目標。據估計,細胞內的大分子中,由蛋白質清除的自由基占活性自由基總量的50 %~ 75 %。由于某些蛋白質具有較長的半衰期,容易造成氧化性損傷的積累, 因此蛋白質氧化性損傷的形成可能是哺乳動物氧化性損傷的高度敏感指標。
由活性氧引起的蛋白質氧化性損傷與衰老、腫瘤、糖尿病及許多神經退行性疾病的發生相關。蛋白質羰基是應用多的蛋白質氧化性損傷的標志物,體內羰基水平的改變可以反映蛋白質氧化損傷的程度。
生物透射電鏡和熒光自噬指示分析證明,分子不僅導致腫瘤細胞內自噬小體(autophagosome)的累積,而且抑制了自噬小體與溶酶體的融合,使自噬通路受阻,終導致腫瘤細胞死亡。他們利用荷瘤小鼠模型,示蹤定位了分子穿透到腫瘤內部進行富集的特點;通過自噬干預的新途徑,對高惡性度的腦腫瘤實現了有效抑制。
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