近年来，针对**微环境（TME）特异性活性纳米颗粒协同癌症治疗被广泛应用，为提高治疗效果，原位诱导线粒体功能障碍可作为理想策略。据此科研人员研发了一种TPP-Cu@HMS纳米声化学动力剂，它集成了血卟啉单甲醚(HMME)、mPEG-NHS、三苯基鏻(TPP)装饰的介孔二氧化硅(MS)和配位结合的Cu2+，设计了用于癌症的线粒体特异性声动力学-化学动力学治疗（SDT-CDT）的离子协同癌症治疗。 

文献简述

有研究表明线粒体作为细胞能量成分在细胞能量代谢和生存中发挥重要作用，受损的线粒体可以诱导线粒体膜电位变化，随后导致线粒体解体和促凋亡蛋白释放，最终诱导细胞凋亡。

为控制线粒体特异性损伤，有对内源性和外源性刺激物敏感的刺激响应探针和智能纳米载体系统。在各种刺激中，超声波作为新型外源性刺激，具有高穿透力，能穿透**组织深处，且最大限度减少对正常组织副作用。

此外，超声声动力疗法(SDT)被广泛应用于癌症治疗中，通过激活SDT试剂产生活性氧(ROS)、空化、气泡和热疗。在线粒体特异性损伤中，ROS可以有效地导致细胞凋亡/死亡。但TME的异质性可以对SDT 造成了一些生物障碍，例如pH值偏低和引发缺氧，这归因于**内部的无组织脉管系统和**细胞的无氧呼吸，可能会导致SDT后**复发。 

研究中发现基于类芬顿剂（如Cu2+、Mn2+和Fe2+）的化学动力学疗法（CDT）被证明可通过内源性H2O2生成OH用于癌症治疗。且CDT是一种不依赖氧的疗法，可以克服TME中的缺氧，与其他治疗方法（如PTT）相结合以增强癌症治疗。

据此在这项研究中，开发了一种结合SDT和CDT的新策略，用于癌细胞的线粒体特异性治疗。为了实现这一目标，使用SDT试剂血卟啉单甲醚(HMME)与三苯基鏻(TPP)修饰的介孔二氧化硅作为SDT纳米试剂(TPP@HMS)共价结合，随后将其与Cu2+配位（TPP-Cu@HMS）用于SDT-CDT在H2O2/US上原位生成线粒体中的1O2和OH。

TPP-Cu@HMS合成

将乙醇中的10mgMS与APTES(50μL)在回流下混合24小时。然后，将MS-NH2离心并将1mgHMME和2mgTPP-COOH加入到上述含有EDC/NHS(10mgmL

-1 )的混合溶液中24小时。然后，将所得产物 TPP@HMS 离心并用乙醇洗涤3次。然后，TPP@HMS与NHS-mPEG混合24小时，离心纯化，去离子水洗涤3次。TPP@HMS中HMME的剂量是通过从标准曲线中减HMME在400nm处的吸光度计算得出，浓度范围为1-14μgmL-1 (y= 0.141x+0.118, R2=0.996)。之后，将TPP@HMS溶液与CuCl2 (pH7.4, 10mgmL-1 )混合并搅拌12h。离心得到最终产物TPP-Cu@HMS，4℃保存备用。

结论

综上科研团队成功将SDT和CDT整合到原位产生ROS(1O2和·OH)用于线粒体特异性癌症治疗。TPP-Cu@HMS通过用TPP-COOH配体修饰赋予线粒体特异性靶向能力。经US处理后，TPP-Cu@HMS在线粒体中产生大量的1O2和·OH，有效诱导线粒体解体和损伤，导致癌细胞凋亡。

本文涉及的科研材料

MS 介孔二氧化硅

http://www.xarxbio.com/pro/pro-2648.html

TPP-COOH 三苯基鏻-羧基

http://www.xarxbio.com/pro/pro-43006.html

NHS-MPEG 氨基-甲氧基聚乙二醇

http://www.xarxbio.com/pro/pro-35476.html

HMME 血卟啉单甲醚

http://www.xarxbio.com/pro/pro-4963.html

TPP-Cu 三苯基鏻-芬顿剂Cu

http://www.xarxbio.com/pro/pro-43007.html

TPP-HMS 三苯基鏻-血卟啉单甲醚

http://www.xarxbio.com/pro/pro-43008.html

Cu-HMS 芬顿剂Cu-血卟啉单甲醚

http://www.xarxbio.com/pro/pro-43009.html

本文涉及的科研定制技术

PEG衍生物定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/proc-383.html

纳米载体定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-558-513.html

纳米载药定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/proc-517.html

纳米试剂定制

http://www.xarxbio.com/pro/pro-43010.html

原文献：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ra/c9ra08142a

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