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天津大学仰大勇课题组Angewandte Chemie:DNA质料用于肿瘤细胞化学和基【ji】因协同《tong》调控

admin2021-09-2557

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皇冠正网 天津大学仰大勇课题组Angewandte Chemie:DNA质料用于肿瘤细胞化学和基【ji】因协同《tong》调控 第1张

  近期,天津大学化工学院仰大勇教授课题组在超分子自组装DNA纳米系统用于肿瘤细胞化学和基因协同调控方面取得新希望,相关功效揭晓在化学领域权威期刊Angewandte Chemie(德国应用化学)。天津大学化工学院李凤副教授和研究生吕兆月为配合第一作者。研究获得国家自然科学基金等的资助支持。

  细胞内的氧化还原平衡是维持正常细胞代谢和功效的主要基础。在肿瘤细胞内,由于基因突变造成代谢异常,活性氧水平高于正常细胞,通过外界 *** 下更易于到达活性氧阈值,造成细胞损伤。Nrf2是调控氧化还原平衡的要害转录因子,可调控细胞内多种抗氧化酶的表达。行使基因药物调控肿瘤细胞内Nrf2的表达,能够增强肿瘤细胞氧化应激并抑制其生长,是一种极具潜力的肿瘤治疗战略。若何开发平安高效的基因递送系统并实现与其他治疗方式的协同增强是该战略实现突破的要害。DNA是一种功效性生物大分子,具有分子识别性、序列可编程性以及可调的生物活性,且可与其他系统耦合实现多级次组装,精准修建智能型DNA功效质料,在核酸药物递送领域展现出优越的应用远景。

  仰大勇教授课题组修建了一种超分子自组装DNA纳米系统,通过化学和基因协同调控增强肿瘤细胞的氧化应激,实现了对肿瘤的高效抑制和治疗(图1)。作者首先合成了两亲性碲醚(TeEG2),并与Mn(II)配位形成复合物(Te/Mn),Te/Mn与胆固醇修饰的DNA共组装天生具有类芬顿催化活性的DNA杂化纳米胶束。锚定在纳米胶束外面的DNA作为引发链触发发卡DNA(H1和H2)举行级联钳式杂交链式反映(C-HCR),实现纳米胶束界面上的DNA网络动态组装。发卡H2末尾修饰ATP适配体,通过碱基互补配对与核酸药物siNrf2毗邻,实现siNrf2在DNA网络的高效负载。TeEG2具有精彩的σ供电子能力,可促进电子从Mn(II)到H2O2的转移,提高了Mn(II)对类芬顿反映的催化活性,在肿瘤细胞中发生大量高毒性∙OH,实现对肿瘤细胞的化学调控。同时,在肿瘤细胞内ATP分子驱动下,DNA网络中的ATP适配体发生变构,实现siNrf2的特异性可控释放,下调转录因子Nrf2及其相关抗氧化酶的表达,实现对细胞的基因调控。体外和体内实验均解释,基因调控可与化学调控协同作用显著增强肿瘤细胞的氧化应激,从而抑制肿瘤细胞的生长。

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  该事情报道的超分子自组装DNA纳米系统,为以肿瘤细胞氧化应激为靶标的治疗战略提供了主要的质料化学基础,有望推动精准医疗的生长。

图1.超分子自组装DNA纳米系统实现肿瘤细胞化学和基因的协同调控。A)和B)超分子自组装DNA纳米系统构建战略示意图。C) DNA级联组装实现siRNA高效装载。D)细胞内siRNA特异性可控释放,实现肿瘤细胞的化学和基因协同调控

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