活性氧(ROS)是細胞內主要的化學底物和調節細胞信號的次級信使,其在細胞代謝過程中具有至關重要的作用。然而,人工工程化納米酶產生活性氧的效率仍會受到催化效率低、毒性高和脫靶消耗等問題的限制。有鑒于此,哈爾濱工程大學楊飄萍教授、賀飛教授和丁鶴教授在交聯的聚磷腈層間包覆MIL-101(Fe)的N和P表面配體存在的情況下,設計了錨定在穩定對稱金字塔結構上的異三金屬原子催化劑(TACs)。
本文要點:
(1)Cu、Co和Fe異單原子均勻分散的三維網絡TACs可有效地調整活性位點,避免金屬燒結,從而能夠產生足夠的催化活性以實現活性氧爆發。納米囊泡膜可通過同源靶向、識別和內吞作用促進納米酶的穩定積累,以有效解決潛在的高毒性和脫靶等問題。研究發現,原位活性氧爆發可作為氧化還原信號以直接調節腫瘤微環境中的氧化應激。
(2)與此同時,ROS可作為第二信使干預谷胱甘肽過氧化物酶4、長鏈酰基輔酶a合成酶4和半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶3通路,并同時促進細胞凋亡和脂質過氧化調節的鐵死亡通路。綜上所述,該研究構建的TACs在生物醫學領域中具有廣闊的應用前景。
Siyi Li. et al. Hetero-Trimetallic Atom Catalysts Enable Targeted ROS Generation and Redox Signaling for Intensive Apoptosis and Ferroptosis. Advanced Materials. 2025
DOI: 10.1002/adma.202417198
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