手性存在于自然界的所有形式中，并在生物體中發(fā)揮著重要作用。氨基酸具有L-手性，而大多數(shù)糖類具有D-手性構(gòu)型。天然酶由手性氨基酸組成，對底物的選擇也具有手性特異性。手性在細(xì)胞新陳代謝、細(xì)胞命運(yùn)決定、免疫反應(yīng)和分子識別等各種生物過程中發(fā)揮重要作用。很多藥物的手性也決定其治療效果。同樣，手性結(jié)構(gòu)可能通過影響納米材料與生物分子/細(xì)胞之間的相互作用，從而調(diào)控生物醫(yī)學(xué)功能。因此，研究手性對這一相互作用的影響，將為納米材料的設(shè)計(jì)提供重要的意義和價(jià)值。
中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李琳琳研究員與山東大學(xué)馬保金研究員團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了銅-半胱氨酸自組裝手性納米粒子（Cu-L-Cys NPs和Cu-D-Cys NPs）的手性決定了其化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法（CDT）癌癥治療的效果。這是在他們前期研發(fā)的銅-半胱氨酸自組裝納米粒子用于腫瘤化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療的基礎(chǔ)上（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 849-857；ESI高被引論文，被引用800余次），進(jìn)一步深入探索的成果。
圖一. Cu-L-Cys和Cu-D-Cys NPs的化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能。
圖二. L-GSH與Cu-L-Cys或Cu-D-Cys NPs反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
圖三. Cu-L-Cys和Cu-D-Cys NPs對4T1皮下腫瘤小鼠的體內(nèi)癌癥治療。
總的來說，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了銅-氨基酸納米粒子的手性影響其與腫瘤內(nèi)源性L-GSH的親和力以及氧化還原反應(yīng)速率，從而決定了其化學(xué)動(dòng)力學(xué)腫瘤治療效果。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)和分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果均證明了這一點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)為化學(xué)動(dòng)力學(xué)納米藥物的設(shè)計(jì)拓寬了新的思路。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202309328
李琳琳課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/lilinlin
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