受硅酸锰所具有的优势启发,包括细胞相容性、酸性响应降解性和对肿瘤细胞的选择性抑制的催化活性,浙江大学李翔用硅酸锰纳米颗粒(MS)对活酵母进行表面包裹,以构建杂化平台(MS@Yeast)。
本文要点
(1)硅酸锰覆盖层起到生物矿化外壳的作用,保护活酵母免受免疫细胞的伤害。同时,这一单细胞纳米涂层的生物矿化不仅增强了机械坚固性,而且提供了催化治疗的作用。
(2)固有的嗜酸和厌氧特性使MS@Yeast可在肿瘤部位具有靶向富集能力。随后,酵母攻击血管,定植并在局部发酵。发酵和肿瘤缺氧产生的酒精有利于MS@Yeast对肿瘤的渗透。由于酸性微环境的存在,MS颗粒从酵母中脱落,被肿瘤细胞内化并在细胞内降解。释放的Mn2+离子与酵母产生的H2O2和CO2反应,在肿瘤细胞中诱导过度氧化应激,明显抑制原发性肿瘤。
(3)更重要的是,免疫系统被来自死亡肿瘤细胞和酵母的碎片有效激活,排斥再激发和转移性肿瘤。这项研究开创了活酵母和功能纳米材料的整合策略,为解决癌症提供了新型治疗思路。
Qiang Chu, et al. An Alternative Thinking in Tumor Therapeutics: Living Yeast Armored with Silicate. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c06311
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c06311