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  腫瘤鐵死亡治療過(guò)程中產(chǎn)生的脂質(zhì)過(guò)氧化物（LPO）在引發(fā)腫瘤細(xì)胞鐵死亡的同時(shí)，也會(huì)造成免疫細(xì)胞活性的降低。同時(shí)腫瘤鐵死亡治療因腫瘤細(xì)胞本身存在的抗氧化防御機(jī)制（GPX4通路、FSP1通路和DHODH通路），也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

  南方醫(yī)科大學(xué)沈折玉教授課題組長(zhǎng)期聚焦于磁共振成像（MRI）造影劑及其腫瘤鐵死亡治療應(yīng)用研究，在近期工作基礎(chǔ)上（ACS Nano 2023, 17, 11492-11506; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2209278; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213921; Adv. Sci. 2023, 10, 2205109; Nano Today 2022, 47, 101663; Small 2022, 18, 2202705; Nano Letter. 2021, 21, 9551-9559），本研究以單寧酸（TA）包覆MRI造影劑點(diǎn)式核殼型鐵釓復(fù)合納米粒（FeGd-HN）的金屬多酚網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，裝載Fe²⁺和SN38，制得一種可激活STING通路的MRI造影劑FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38，并成功應(yīng)用于MRI引導(dǎo)的腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療。該研究成果以“A STING pathway-activatable contrast agent for MRI-guided tumor immunoferroptosis synergistic therapy”為題發(fā)表于期刊Biomaterials（影響因子14.0，中科院小類一區(qū)）。

  如圖1所示，所得納米藥物FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38可以在腫瘤微環(huán)境中釋放FeGd-HN、Fe²⁺和SN38，實(shí)現(xiàn)腫瘤部位MRI成像、鐵死亡治療和腫瘤部位DNA破壞。腫瘤細(xì)胞鐵死亡過(guò)程中LPO的積累導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞，從而含有DNA 碎片的外泌大量外排。這些外泌體進(jìn)入樹(shù)突狀細(xì)胞（DCs），通過(guò)DNA碎片激活STING通路，并釋放大量干擾素-β，進(jìn)而引發(fā)DCs細(xì)胞成熟、CD8⁺ T細(xì)胞分化以及干擾素-γ分泌。在引發(fā)有效的腫瘤免疫治療的同時(shí)，由于干擾素-γ抑制腫瘤細(xì)胞system X_c^-（胱氨酸谷氨酸逆轉(zhuǎn)運(yùn)受體 ）的活性，腫瘤細(xì)胞內(nèi)GXP4活性也因胱氨酸/半胱氨酸的含量降低而得到抑制，從而加速腫瘤鐵死亡。因此，本研究制得的可激活STING通路的MRI造影劑可用于MRI引導(dǎo)的腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療。

圖1. 可激活STING通路MRI造影劑的合成及其用于MRI引導(dǎo)腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療的機(jī)理。

  南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院博士后郭帥為本文的第一作者，南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院沈折玉教授為通訊作者。

  這項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金和廣州市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122300