硒作為一種人體必需微量元素,對于機體生長發育至關重要,同時也在疾病預防與治療方面具有重要作用。大量流行病學與臨床研究結果表明,硒對于腫瘤的發生、進展具有明顯的抑制作用。然而,硒抑制腫瘤機制的研究并沒有統一的結論。太阳集团1088vip陳填烽教授團隊一直緻力于硒化學創新藥物的設計與臨床轉化應用研究。結果發現,納米硒作為一種新型硒源,具有高反應活性和安全性的特點,在腫瘤治療、免疫調控、自由基損傷相關疾病治療方面的研究引起了廣泛關注(J. Am. Chem. Soc.2023, 145(22), 12193-12205; 2022, 144, 45, 20825-20833, Angew. Chem. Int. Ed.2024, e202412922; 2024, e202416006; 2020, 59, 4406, Sig. Transduct. Target. Ther. 2023, 8, 88, Matter2020, 3(5), 1725-1753; 2020, 3(6), 1818-1820, Adv. Mater.2024, 36, 2401620; 2023, 35, 2212178)。然而,納米硒的具體化學結構如何?結構又如何影響其在細胞和體内外轉化代謝及生物學行為?這些都是亟待解決的重要科學問題。
近日,該團隊在納米硒化學結構和硒抑制腫瘤機制方面的研究取得重要進展,在著名學術期刊Angewandte Chemie International Edition(影響因子:16.6)上發表了題為“Intracellular Redox Environment Determines Cancer-normal Cell Selectivity of Selenium Nanoclusters”的論文。太阳集团app首页陳填烽教授為該文章的通訊作者,熊祖雙博士和賀利貞研究員為本論文的共同第一作者,相關工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家傑出青年基金、廣東省自然科學基金等多個項目的資助。
作者通過對納米硒合成過程監控、化學結構組成分析、細胞内轉化過程探究、腫瘤氧化還原水平檢測及納米硒在腫瘤與正常細胞中代謝産物分析證明了納米硒的制備過程主要包括起始、循環和終止三個步驟;納米硒主要由不同原子數含硒氨基酸上硫原子與硒鍊、硒環上硒原子之間的硫-硒鍵形成。模拟氧化還原緩沖體系與細胞中的硒代謝過程與産物形态分析,腫瘤細胞氧化還原水平檢測和腫瘤組織硒形态分析結果表明納米硒在氧化環境中主要轉化為細胞毒性亞硒酸鹽,而在正常細胞中主要轉化為含硒氨基酸用于調控硒蛋白表達。這一研究為結構、作用機制明确的含硒藥物開發提供了思路,為納米硒的臨床轉化提供了基礎。
通訊作者:陳填烽,太阳集团app首页教授,國家傑出青年基金獲得者。現任太阳集团1088vip院長,研究方向為硒納米醫學與疾病精準診療應用,在Sci Adv、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Signal Transduct Target Ther、Matter、Adv Mater等本領域IF>10期刊發表論文110篇,封面論文40篇,h-index 84,連續五年入選“中國高被引學者”榜單、全球頂尖10萬科學家榜單。申報中國專利超過100項,授權國家發明專利42項,實現技術成果轉化13項,實現了納米硒GMP噸級生産,并開展多中心臨床研究。以第一完成人獲得2020年高等學校科學研究優秀成果獎技術發明二等獎、2020年中國抗癌協會科技二等獎、2018年中華醫學科技獎青年科技獎、2018廣東省自然科學二等獎等科技獎勵。
Intracellular Redox Environment Determines Cancer-normal Cell Selectivity of Selenium Nanoclusters, Zushuang Xiong#, Lizhen He#, Fen Pi, Yanzi Yu, Zhirong, Xiao, Tianfeng Chen*, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202416006.
論文鍊接:
https://doi.org/10.1002/anie.202416006
文圖|熊祖雙
校對|劉 雪
責編|楊 茜
初審|林高野
複審|王啟偉
終審|陳填烽 吳 濤