肿瘤研究-应用案例
《Adv Healthc Mater》丨苏州大学郭正清团队揭示光动力纳米酶（FZBNPs）可通过正交催化级联增强乳腺癌放疗效果
发布时间：2025-12-30
2025年9月，苏州大学放射医学与防护学院郭正清教授团队在《 Adv Healthc Mater》期刊发表了题为“Multi-Enzymatic Cascade Catalysis in PhotodynamicNanozymes for Augmenting Radiotherapy of Breast Cancer”的论文。文章通过一步协同合成整合 BODIPY 的光动力纳米酶（FZBNPs），分析其正交催化级联功能及在乳腺癌放疗中的作用，结合体内实验验证，发现 FZBNPs 可通过类过氧化氢酶活性缓解肿瘤缺氧、类过氧化物酶活性放大活性氧，并与 660nm 光照射下 BODIPY 介导的单线态氧生成协同，同时消耗细胞内谷胱甘肽、通过脂质过氧化积累触发铁死亡以逆转放疗抵抗，在乳腺癌模型中实现近乎完全的肿瘤消融，明确了该纳米酶通过整合氧气调节、活性氧放大、氧化还原稳态破坏及铁死亡诱导增强放疗效果的机制，为模拟酶纳米平台在放射肿瘤学中的应用提供了理论基础。
文章中4T1小鼠乳腺癌细胞低氧 1%O₂培养采用迈沃德低氧培养箱。乳腺癌细胞在肿瘤微环境中呈典型低氧适应性特征，其缺氧应答通路激活、谷胱甘肽代谢及铁死亡敏感性均高度依赖稳定的低氧培养条件 —— 该研究需模拟肿瘤内 1% 低氧微环境，以验证 FZBNPs 缓解肿瘤缺氧、增强放疗效果的核心机制，而传统低氧培养方法常因氧浓度波动、气体置换不彻底等问题，导致细胞缺氧表型模拟失真，直接影响活性氧生成、谷胱甘肽消耗及铁死亡诱导等关键实验数据的准确性，对低氧环境的精确度、稳定性及长期维持能力提出了极高要求。迈沃德低氧培养箱通过稳定可控的 1% 低氧微环境，严格复刻了肿瘤内缺氧状态，保障了 4T1 细胞缺氧应答通路的正常激活与代谢表型的稳定性，为明确 FZBNPs 通过类过氧化氢酶活性缓解缺氧、协同放疗触发铁死亡的分子机制提供了可靠的细胞模型支撑。
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