納米分子機(jī)器作為生物體內(nèi)執(zhí)行分子定向轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵載體,其產(chǎn)生機(jī)制和功能特性為生命科學(xué)研究和藥物遞送技術(shù)帶來了重大啟示。通過分析納米分子機(jī)器的生成與主動趨向性,科學(xué)家們不僅加深了對生命活動的理解,還為開發(fā)高效藥物遞送載體提供了全新思路。近日,國家納米科學(xué)中心李素萍研究員、聶廣軍研究員團(tuán)隊聯(lián)合南京醫(yī)科大學(xué)張根博士和王婷教授團(tuán)隊、浙江省腫瘤醫(yī)院趙安研究員等在鋅基納米分子機(jī)器用于腎腫瘤靶向藥物遞送的研究中取得了創(chuàng)新性進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Zinc nanoparticles from oral supplements accumulate in renal tumours and stimulate antitumour immune responses為題,發(fā)表在《自然-材料》(Nature Materials,?2025,?doi: 10.1038/s41563-024-02093-7)。
研究人員此前發(fā)現(xiàn)鉑類化療藥物治療后,患者血液中的鉑離子可與血漿蛋白自組裝生成鉑基納米分子機(jī)器,相較游離藥物,這些納米分子機(jī)器展現(xiàn)出更強(qiáng)的腫瘤靶向性和瘤內(nèi)滯留效應(yīng),為化療藥物的高效遞送提供了新的可能性。受此啟發(fā),研究團(tuán)隊進(jìn)一步探索了葡萄糖酸鋅補(bǔ)給后鋅離子的行為,發(fā)現(xiàn)鋅離子在人體小腸吸收后,可在血液中與血漿蛋白自組裝形成鋅基納米分子機(jī)器。這種機(jī)器能夠選擇性富集于腎腫瘤組織,并通過誘導(dǎo)金屬硫蛋白-1X的表達(dá),實現(xiàn)主動跨越腫瘤血管內(nèi)皮屏障、自增強(qiáng)瘤內(nèi)富集效應(yīng)。同時,鋅離子的高效瘤內(nèi)累積能夠激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)的METTL3/Stat1信號通路,促進(jìn)免疫細(xì)胞的瘤內(nèi)浸潤。鋅基納米分子機(jī)器通過增強(qiáng)藥物在腫瘤中的富集與改善腫瘤免疫微環(huán)境,實現(xiàn)了化療藥物的減毒增效。鋅基納米分子機(jī)器的研發(fā)進(jìn)一步證明,無論是天然納米分子機(jī)器還是人工構(gòu)建的分子機(jī)器,都在藥物遞送領(lǐng)域展現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用潛力。這些研究為腫瘤精準(zhǔn)治療提供了全新的技術(shù)途徑。
本工作獲國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊計劃等項目的資助。

鋅基納米分子機(jī)器的體內(nèi)組裝和生成機(jī)制
文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41563-024-02093-7
新聞來源:http://nanoctr.cas.cn/zytp2017/202501/t20250117_7519675.html
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