图解乳“献” | 第128期:可生物降解的纳米药物通过钙离子超载与光热双重放大铜死亡增强乳腺癌治疗疗效
2026-02-24
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本期配图来自2025年11月23日发表在Journal of Colloid and Interface Science( IF 9.7 )上的文章《A biodegradable nanomedicine for potentiated cancer therapy via Ca2+-overload and photothermal dual-amplifying cuproptosis》[1]

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图1. CaO2@CuPDA通过Ca2+过载和光热双重增强铜死亡治疗乳腺癌的机制示意图[1]


图解

本图呈现了一种可生物降解的纳米药物,通过pH/谷胱甘肽响应性递送铜离子与钙离子并协同进行光热治疗的策略,实现钙超载和光热双重放大铜死亡的杀伤效应;同时,铜死亡触发的免疫原性细胞死亡可激活抗肿瘤免疫,最终增强癌症治疗的疗效与安全性。


纳米药物被肿瘤细胞摄取后,响应肿瘤微环境的pH/GSH responsive(pH/谷胱甘肽)信号,释放负载的Cu2+与Ca2+;同时,外部光源激活纳米药物的PTT(光热治疗)功能,实现PTT Enhanced(光热增强)

释放的Cu2+被细胞内的GSH还原为Cu+,GSH被氧化成GSSG,GSH水平降低;Cu+与细胞内的H2O2发生Fenton-like reaction(类芬顿反应),生成・OH等ROS(活性氧)

同时,过量的Cu2+被FDX1(铁氧还蛋白1)还原成Cu+,抑制Fe-S(铁硫簇)蛋白合成,从而触发铜死亡。生成的ROS可Sensitize(致敏)肿瘤细胞,进一步放大铜死亡的杀伤效应。

纳米药物释放的Ca2+ 在细胞内积累(storage),引发Ca2+-overload(钙超载),加剧铜死亡过程,导致大量损伤相关分子模式(DAMPs)的释放。

这些DAMPs促进Immature DC(未成熟树突状细胞)分化为Matured DC(成熟树突状细胞);成熟DC将肿瘤抗原呈递给Naïve T cell(初始T细胞),使其分化为CD8+T细胞;最终,CD8+T细胞发挥Kill tumor(杀伤肿瘤)的作用,激活系统性抗肿瘤免疫,进一步增强治疗效果。




背景补充













近年来,离子干扰疗法作为一种创新的抗癌策略受到关注,该策略利用生物活性纳米材料破坏细胞内离子稳态,改变理化与代谢过程以诱导细胞死亡。本研究提出了一种设计策略:利用铜-聚多巴胺外壳包裹CaO₂,制备CaO₂@CuPDA杂化纳米药物,通过钙超载与光热双重增强的铜死亡,实现高效且安全的乳腺癌治疗。此外,该纳米药物的所有组分均具有可降解性,可有效降低潜在副作用。这为进一步设计可生物相容、可生物降解且能有效激活铜死亡的抗癌纳米药物提供了新的思路。

参考文献:

Wang L, Deng Y, Zhou X, Song K, Jiang C, Zhao F, Li X. A biodegradable nanomedicine for potentiated cancer therapy via Ca²⁺-overload and photothermal dual-amplifying cuproptosis. Journal of Colloid and Interface Science. 2026;705:139548. DOI: 10.1016/j.jcis.2025.139548                                                      


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编辑:Sophia

审校:Luna

排版:Sophia

执行:Ocean






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