AbMole 腫瘤特異性自觸發(fā)式熱電異質(zhì)結(jié)：結(jié)直腸癌治療的新突破

AbMole|腫瘤特異性自觸發(fā)式熱電異質(zhì)結(jié)：結(jié)直腸癌治療的新突破癌癥，這一威脅人類健康的重大疾病，始終是全球醫(yī)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，結(jié)直腸癌以其高發(fā)病率和死亡率，尤為引人關(guān)注。來自天津大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院的JingyuanZhang,JinweiSong,ShuangLiu等多名研究人員發(fā)表了題為《m6Amethylation-mediatedPGC-1αcontributestoferroptosisviaregulatingGSTK1inarsenic-inducedhepaticinsulinresistance》的研究成果。在該文章中，研究人員使用了JC-1MitochondrialMembranePotentialAssayKit（AbMole，M10454）。研究人員研發(fā)出了一種基于腫瘤特異性自觸發(fā)式熱電異質(zhì)結(jié)的新型結(jié)直腸癌治療方法，為這一難題提供了新的解決方案。這項(xiàng)研究的核心在于一種創(chuàng)新的熱電材料——Bi0.5Sb1.5Te3（BST）與CaO2的復(fù)合制劑。BST作為一種優(yōu)良的熱電材料，能夠在溫度差異下產(chǎn)生電勢(shì)差，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電子和空穴的分離與遷移。而CaO2則作為一種納米開關(guān)，能夠在特定的微酸環(huán)境中迅速分解，釋放出熱量、Ca2+和H2O2。正是這一巧妙的結(jié)合，使得該制劑在接觸到結(jié)直腸癌細(xì)胞時(shí)，能夠迅速觸發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的精準(zhǔn)打擊。實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員將這一制劑通過靜脈注射和直腸灌注兩種方式分別注入小鼠的皮下瘤模型和原位結(jié)直腸癌模型中。結(jié)果顯示，該制劑在接觸到腫瘤細(xì)胞的特異性微酸環(huán)境后，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)（1分鐘內(nèi)）迅速響應(yīng)，釋放出大量的熱量、Ca2+和H2O2。這些產(chǎn)物共同作用于腫瘤細(xì)胞，產(chǎn)生了顯著的治療效果。圖1：BST/CaO的合成示意圖2NSs和自觸發(fā)熱電動(dòng)力學(xué)治療癌癥治療的機(jī)制。首先，釋放的熱量激活了BST的熱電效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)電子和空穴的分離與遷移。這一過程中，電子和空穴分別與周圍的O2和H2O反應(yīng)，生成了大量的活性氧物種（ROS）。ROS是一種強(qiáng)氧化劑，能夠破壞腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜和DNA，從而誘導(dǎo)其凋亡。同時(shí)，釋放的Ca2+則通過介導(dǎo)鈣超載離子干擾療法，進(jìn)一步增加了腫瘤細(xì)胞的滲透壓，致使其裂解。這一雙重打擊使得腫瘤細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)迅速死亡。圖2：自觸發(fā)熱電系統(tǒng)的體外抗腫瘤性能。此外，釋放的Ca2+還具有激活樹突狀細(xì)胞（DC細(xì)胞）的潛力。DC細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的一種重要細(xì)胞，能夠識(shí)別和呈遞抗原給T細(xì)胞，從而引發(fā)免疫反應(yīng)。通過激活DC細(xì)胞，該制劑能夠進(jìn)一步激發(fā)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的持續(xù)打擊。而釋放的H2O2則在這一過程中起到了雙重作用：一方面，它增強(qiáng)了催化產(chǎn)生ROS的能力，進(jìn)一步加劇了腫瘤細(xì)胞的氧化損傷；另一方面，它還關(guān)閉了腫瘤細(xì)胞的鈣離子通道，加劇了鈣離子超載與免疫治療效率。圖3：BST/CaO的體內(nèi)成像和生物分布2異質(zhì)結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該制劑在兩種給藥策略下均展現(xiàn)出了高效的結(jié)直腸癌抑制效率。在皮下瘤模型中，經(jīng)過治療的小鼠腫瘤體積明顯縮??；而在原位結(jié)直腸癌模型中，該制劑更是顯著延長了小鼠的生存期。更重要的是，該制劑在正常細(xì)胞內(nèi)沒有檢測(cè)到明顯的不良反應(yīng)，這表明它具有較高的安全性和特異性。這一研究成果不僅為結(jié)直腸癌的治療提供了新的思路和方法，還為我們理解腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為和探索新的治療手段提供了寶貴的借鑒。隨著研究的