端粒是用于保護和穩定染色體的納米級DNA-蛋白質復合物。端粒酶在癌細胞中的重新表達是大多數癌細胞無限增殖和長期生存的關鍵決定因素。然而,目前用于腫瘤治療的端粒酶抑制劑往往存在特異性差、耐藥和細胞毒性等問題。有鑒于此,國防科技創新研究院劉國治院士、常超研究員和Zihua Song設計了一種非藥物、非侵入性的太赫茲調控策略,并證明其能夠通過抑制端粒酶活性以實現對癌細胞的長期抑制。
本文要點:
(1)研究者通過分子動力學模擬和頻率過濾實驗發現優化頻率(33 THz)的光子照射能有效抑制端粒酶活性。體外實驗表明,常規33 THz照射21天后,4T1和MCF-7細胞的端粒酶活性會分別下降77%和80%。
(2)此外,研究者也發現這兩種細胞在被照射后會發生衰老、凋亡和端粒危機引起的DNA雙鏈斷裂,從而嚴重影響癌細胞的生存。經33 THz波照射21天后,小鼠體內的4T1細胞的成瘤性會降低70%。綜上所述,該研究證明了太赫茲調控有望用于癌癥納米治療。
Junkai Yin. et al. Terahertz Photons Inhibit Cancer Cells Long Term by Suppressing Nano Telomerase Activity. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c09216
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c09216