端粒是用于保护和稳定染色体的纳米级DNA-蛋白质复合物。端粒酶在癌细胞中的重新表达是大多数癌细胞无限增殖和长期生存的关键决定因素。然而,目前用于肿瘤治疗的端粒酶抑制剂往往存在特异性差、耐药和细胞毒性等问题。有鉴于此,国防科技创新研究院刘国治院士、常超研究员和Zihua Song设计了一种非药物、非侵入性的太赫兹调控策略,并证明其能够通过抑制端粒酶活性以实现对癌细胞的长期抑制。
本文要点:
(1)研究者通过分子动力学模拟和频率过滤实验发现优化频率(33 THz)的光子照射能有效抑制端粒酶活性。体外实验表明,常规33 THz照射21天后,4T1和MCF-7细胞的端粒酶活性会分别下降77%和80%。
(2)此外,研究者也发现这两种细胞在被照射后会发生衰老、凋亡和端粒危机引起的DNA双链断裂,从而严重影响癌细胞的生存。经33 THz波照射21天后,小鼠体内的4T1细胞的成瘤性会降低70%。综上所述,该研究证明了太赫兹调控有望用于癌症纳米治疗。
Junkai Yin. et al. Terahertz Photons Inhibit Cancer Cells Long Term by Suppressing Nano Telomerase Activity. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c09216
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c09216