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[1]高銘英,趙婷婷,姜宇,等.pH響應/H2O2自供型金屬過氧化物在腫瘤化學動力學治療中的應用[J].中國材料進展,2023,42(10):779-786.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202111015]
 GAO Mingying,ZHAO Tingting,JIANG Yu,et al.pH-Responsive/H2O2 Self-Supplying Metal Peroxides for Tumor Chemodynamic Therapy[J].MATERIALS CHINA,2023,42(10):779-786.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202111015]
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pH響應/H2O2自供型金屬過氧化物在腫瘤化學動力學治療中的應用()
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中國材料進展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

卷:
42
期數:
2023年第10期
頁碼:
779-786
欄目:
出版日期:
2023-10-31

文章信息/Info

Title:
pH-Responsive/H2O2 Self-Supplying Metal Peroxides for Tumor Chemodynamic Therapy
文章編號:
1674-3962(2023)10-0779-08
作者:
高銘英趙婷婷姜宇馬佳悅韓育衡李妍妍王霆
東北林業大學化學化工與資源利用學院,黑龍江 哈爾濱 150040
Author(s):
GAO Mingying ZHAO Tingting JIANG Yu MA JiayueHAN Yuheng LI Yanyan WANG Ting
College of Chemistry, Chemical Engineering and Resource Utilization, Northeast Forestry University,Harbin 150040, China
關鍵詞:
腫瘤微環境金屬過氧化物芬頓反應活性氧自由基化學動力學療法
Keywords:
tumor microenvironment metal peroxides Fenton reaction reactive oxygen species chemodynamic therapy
分類號:
R318.08; TB383.1
DOI:
10.7502/j.issn.1674-3962.202111015
文獻標志碼:
A
摘要:
基于活性氧自由基的抗腫瘤療法近些年來得到了人們的廣泛關注,主要包含光動力療法、聲動力療法以及化學動力學療法。其中,化學動力學療法無需借助外部能量(光能或超聲)和氧氣,主要依賴金屬催化劑(Fe2+、Cu+等)與H2O2分子發生芬頓或類芬頓反應,即可產生高細胞毒性的羥基自由基(·OH)等強氧化性活性物種,該活性物種可破壞細胞脂質、蛋白質和DNA等生物大分子,引發細胞凋亡,從而達到腫瘤治療的目的。相比應用于傳統化學動力學療法的納米材料(Fe3O4、Cu2O等),金屬過氧化物材料具有在低pH下響應降解、自供H2O2等特點,在應用于腫瘤化學動力學療法時展現出巨大的優勢,逐漸得到了人們的重視。金屬過氧化物材料可以在腫瘤病灶區弱酸微環境下生成H2O2與金屬離子,依靠腫瘤病灶區H2O2水平的提高和金屬離子過載,或者通過產生的金屬離子與H2O2進一步發生芬頓或類芬頓反應生成·OH來殺傷腫瘤細胞,同時某些金屬離子也會抑制細胞線粒體電子傳遞鏈協同殺死腫瘤細胞,從而提高腫瘤多模式治療效果。從介紹腫瘤化學動力學療法的概念和治療機理入手,總結幾種不同金屬過氧化物納米材料應用于腫瘤治療的反應原理與機制,綜述目前國內外所開發的pH響應/H2O2自供型金屬過氧化物在腫瘤治療方面的研究進展,并對其應用前景、發展趨勢和挑戰進行展望。
Abstract:
Antitumor therapies based on reactive oxygen species (including photodynamic, sonodynamic and chemodynamic therapy) have attracted extensive attentions in recent years. Among them, chemodynamic therapy requires no external energy (light or ultrasound) and oxygen, but mainly relies on the Fenton or Fentonlike reaction between metal catalysts (Fe2+, Cu+, etc) and hydrogen peroxide molecules to produce highly oxidizing active species (like cytotoxic hydroxyl radical ·OH). These active species destroy biological macromolecules (such as cell lipids, proteins and DNA, etc.), and trigger cell apoptosis, thus achieving tumor therapy. Compared with traditional chemodynamic therapy nanomaterials (Fe3O4, Cu2O, etc.), metal peroxides-based materials have gradually gained people’s attention, and show great potentials for chemodynamic therapy application due to their low pH-responsive degradation and self-providing H2O2 features. Metal peroxides materials can generate H2O2 and metal ions under slightly acidic tumor microenvironment, and kill tumor cells by increasing H2O2 level and overloading intratumoral metal ions, or by further producing ·OH via Fenton or Fenton-like reaction between metal ions and H2O2. In addition, some metal ions can inhibit mitochondrial electron transport chain to synergistically kill tumor cells, thus improving multimodal therapeutic effect on tumors. In this paper, the concept and treatment mechanism of chemodynamic therapy are first introduced, and the reaction principle and mechanism for several different kinds of metal peroxides nanomaterials are summarized. Then the recent domestic and foreign research progress of pH-responsive/H2O2 self-supplying metal peroxides nanomaterials applied for tumor treatments is reviewed.Finally, their application potentials, development trends and possible challenges are prospected.

參考文獻/References:

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備注/Memo

備注/Memo:
收稿日期:2021-11-15修回日期:2022-03-08 基金項目:國家自然科學基金項目(H81901868);中央高校基本科研業務費專項資金項目(2572018BU03) 第一作者:高銘英,女,1991年生,碩士 通訊作者:李妍妍,女,1986年生,副教授,碩士生導師, Email:liyanyan_ls@126.com 王霆,男,1980年生,教授,博士生導師, Email:thundersking@nefu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2023-09-28
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