原子级精度的三酶纳米酶协同破坏线粒体的两条通路，为精准肿瘤学提供新方法

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Atomic-Precision Triple-Enzyme Nanozyme Synchronizes Mitochondrial Dual-Pathway Disruption for Precision Oncology

精准设计的Pd@PtIr纳米酶通过近红外光热疗法诱导肿瘤细胞线粒体氧化应激和能量代谢崩溃，结合反义寡核苷酸沉默增强疗效，为靶向肿瘤治疗提供新策略。

　　

摘要

尽管纳米酶介导的线粒体稳态破坏具有显著的治疗潜力，但使用单一功能催化剂实现精确的时空调控仍然是一个主要挑战。为克服这一限制，我们通过在外延沉积Pt–Ir（1:1）合金壳层到Pd纳米立方体核心上（精度达到原子级别），开发了一种三苯基膦功能化的Pd@PtIr纳米酶。这种合理设计的金属中心结构不仅增强了类似过氧化物酶的催化活性（通过密度泛函理论（DFT）得到了验证），而且还使纳米酶在同一平台上具备了NADH氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的功能。在808纳米近红外（NIR）辐射下，该纳米酶会触发一系列类似酶的氧化还原反应，这些反应共同消耗线粒体中的谷胱甘肽（GSH）并增加活性氧（ROS）的水平，同时NADH的氧化会干扰ATP的生物合成。这些协同效应共同损害了肿瘤细胞中的线粒体氧化还原稳态和能量代谢。为了进一步提高治疗效果，我们将这种纳米酶与反义寡核苷酸介导的ASncmtRNA沉默技术结合使用，在原位乳腺癌模型中实现了89.1%的肿瘤消退。这种集成方法——结合了原子级精确的催化剂设计、多功能酶活性和基因沉默疗法——为肿瘤学中的靶向细胞器的精准纳米治疗提供了一种变革性的范例。

图形摘要

专门针对线粒体设计的Pd@PtIr纳米酶集成了类似POD、GPx和NOX的活性。在NIR辐射下，它们会引发线粒体活性氧（mtROS）的过度产生、GSH的消耗以及ATP的崩溃，从而导致氧化还原失衡、膜去极化和生物能量代谢紊乱。这种多方面的破坏突显了它们在精准癌症治疗中的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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