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  黑色素瘤是一種起源于黑色素細(xì)胞的惡性皮膚腫瘤，易轉(zhuǎn)移，侵襲性強(qiáng)，生存率低因此，一種簡(jiǎn)單、可行、高效的治療策略仍然是該領(lǐng)域的一項(xiàng)艱巨挑戰(zhàn)。智能可穿戴生物貼片為皮膚腫瘤治療提供了一種很有前途的輔助方法，即通過(guò)外部刺激引發(fā)不可逆的腫瘤細(xì)胞損傷。到目前為止，各種自供電的貼片和基于焦耳熱的熱療已經(jīng)被開(kāi)發(fā)用于皮膚腫瘤治療。然而，目前報(bào)道的貼片大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作工藝復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求高，制備難度大，制備成本高，耗時(shí)長(zhǎng)。這些缺點(diǎn)限制了其潛在的臨床應(yīng)用，因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單，多響應(yīng)和可穿戴的貼片來(lái)有效治療黑色素瘤。

  在eT-patch應(yīng)用于皮膚腫瘤治療之前，檢測(cè)并揭示了光電刺激對(duì)B16F10細(xì)胞的作用和細(xì)胞死亡機(jī)制。首先用不同的方法處理B16F10細(xì)胞，結(jié)果表明，PES處理的細(xì)胞殺傷效果明顯強(qiáng)于其他處理方式(圖2a和2b)。如圖2c所示，與對(duì)照組相比，PES處理后B16F10細(xì)胞內(nèi)焦亡標(biāo)志物(GSDME、Caspase-3、IL-1β)和凋亡標(biāo)志物(Bax、c-Jun、Cyt-c)的基因表達(dá)顯著升高。為了進(jìn)一步證實(shí)ES觸發(fā)了焦亡，在不同處理后使用商用試劑盒檢測(cè)了經(jīng)典的焦亡生物標(biāo)志物乳酸脫氫酶(LDH)釋放水平。如圖2d所示，PES和ES組B16F10細(xì)胞的LDH釋放水平明顯高于其他組。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)PES處理后B16F10細(xì)胞內(nèi)ATP水平低于其他處理(圖2e)。此外，從生物透射電鏡圖像中觀察到明顯的線粒體破壞，明顯的空化和腫脹，這些結(jié)果表明了線粒體功能障礙（圖2f）。此外，使用2,7 -二氯二氫熒光素二乙酸酯(DCFH-DA)檢測(cè)B16F10細(xì)胞內(nèi)的ROS水平，DCFH-DA在ROS存在下可水解生成DCFH。它們?cè)?/span>細(xì)胞內(nèi)部擴(kuò)散并被非特異性氧自由基氧化，生成綠色熒光DCF。如圖2g所示，PTT和ES組B16F10細(xì)胞可見(jiàn)明顯的綠色熒光成像。而B16F10細(xì)胞在激光和電共同刺激后，由于細(xì)胞膜破裂，呈現(xiàn)微弱的綠色熒光圖像。由于線粒體膜電位對(duì)于維持細(xì)胞線粒體功能具有重要作用，而MMP的降低通常與ROS的積累有關(guān)，因此使用JC-1檢測(cè)試劑盒檢測(cè)不同處理后細(xì)胞內(nèi)的MMP(圖2g)，結(jié)果證實(shí)PES處理后細(xì)胞內(nèi)的MMP顯著降低，導(dǎo)致紅色熒光消失，綠色熒光產(chǎn)生。我們隨后使用γ-H2AX免疫熒光染色來(lái)研究不同處理后可能發(fā)生的DNA雙鏈斷裂。如圖2h所示，PES處理組DNA損傷程度最高，這間接證實(shí)了PES處理產(chǎn)生了更高水平的ROS，產(chǎn)生的ROS可以嚴(yán)重?fù)p傷細(xì)胞核內(nèi)的DNA。

圖 3. a、B16F10荷瘤小鼠模型建立及治療過(guò)程示意圖。b，不同處理荷瘤小鼠不同時(shí)間的熱像圖。c、荷瘤小鼠在不同治療過(guò)程中不同天數(shù)(第5天、第10天、第15天)的代表性照片。紅圈代表黑色素瘤。d，治療第15天小鼠解剖腫瘤的照片。e, f，治療15 天后各組切除腫瘤重量及相對(duì)體積。g，不同組荷瘤小鼠體重曲線。

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-45070-z