设计人工酶用于体内催化目前仍面临生物大分子污染、生物分布差和底物相互作用不足等严峻挑战。有鉴于此,复旦大学聂志鸿教授、清华大学杨振忠教授和沈阳医学院柳云恩教授开发了带有Cu/N-杂环碳烯活性位点(SCNP-Cu)的单链聚合物纳米颗粒,其可作为过氧化物酶模拟物实现体内催化和化学动力学治疗(CDT)。
本文要点:
(1)与基于未折叠线性聚合物支架和多链交联支架的酶模拟物相比,SCNP-Cu可在体内外表现出更好的肿瘤积累和CDT效率。具有蛋白样大小的SCNP支架可促进被动扩散,而其表面的正电荷则能够实现主动的转胞吞作用,以深入渗透肿瘤,并在肿瘤部位积累。研究发现,SCNP支架的亚分子区室可有效保护活性位点免受蛋白质结合,从而能够为生命系统内的催化过程提供“更清洁”的微环境。
(2)实验结果表明,SCNP-Cu的折叠结构有利于其实现胞质递送和胞质内的自由扩散,确保能够与内源性H2O2发生有效接触,以原位产生有毒的羟基自由基(·OH),破坏细胞内靶标(如脂质,核酸)。综上所述,该研究构建的多功能SCNP基纳米平台能够为开发用于体内催化的人工酶提供一个新的方法。
Di Zheng. et al. Efficient Cytosolic Delivery of Single-Chain Polymeric Artificial Enzymes for Intracellular Catalysis and Chemo-Dynamic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c14264
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14264