纳米催化医学是纳米医学领域中的重要分支之一，它利用芬顿试剂等外源性催化剂以在肿瘤内催化化学反应进而产生活性氧等毒素，可用于实现肿瘤的原位治疗。然而，癌细胞中过表达的还原性谷胱甘肽和Cu-Zn超氧化物歧化酶往往会显著抵消由活性氧所介导的氧化损伤的治疗效果。此外，直接递送铁基芬顿试剂也会引起一定的不良过敏反应。有鉴于此，中科院上海硅酸盐研究所施剑林院士和胡萍研究员改变在体内递送芬顿试剂的策略，利用来自于细胞内Cu-Zn超氧化物歧化酶的内源性铜离子与金属离子螯合剂TPEN相结合，由此形成的TPEN-Cu(II)会被谷胱甘肽还原为TPEN-Cu(I)。

本文要点：

（1）实验将TPEN负载在含二硫键链接的聚(丙烯酸)壳包覆的介孔二氧化硅/有机硅酸盐(MSN@MON)纳米复合材料中，并将其作为对还原性谷胱甘肽响应的纳米平台，其具有相互关联的三重功能：（1）肿瘤内对还原性谷胱甘肽响应的链聚丙烯酸的破坏和TPEN的释放；（2）TPEN能够螯合超氧化物歧化酶中的铜离子，并且消耗还原性谷胱甘肽和诱导Cu-Zn超氧化物歧化酶失活；（3）癌症细胞中剩余的还原性谷胱甘肽能够还原TPEN-Cu(II)以生成芬顿试剂TPEN-Cu(I)螯合物，进而催化芬顿反应，并切断癌细胞在氧化应激下的自我保护通路，有效地诱导癌细胞发生凋亡。

（2）实验结果表明，该纳米催化剂可通过同时催化诱导对癌细胞的氧化损伤和破坏其内在保护通路以表现出良好的生物安全性和增强的治疗效果。

Yuedong Guo. et al. Endogenous Copper for Nanocatalytic Oxidative Damage and Self-Protection. ACS Nano. 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c05451

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c05451