铁死亡(Ferroptosis)作为铁依赖的脂质过氧化诱导的非凋亡性细胞死亡机制,近年来成为肿瘤治疗领域的研究热点。针对传统铁死亡诱导剂存在的靶向性差、药代动力学不佳等问题,近期福建师范大学生命科学学院曾雪梅副研究员团队联合燕双仟教授、江丽芝副教授以及厦门大学刘刚教授等研发基于金属有机框架(MOF)的双金属硫化物纳米酶(FCS),为肿瘤诊疗提供了新思路。
该材料通过硫化ZIF-67前驱体并植入亚铁离子构建中空结构,在光热治疗与催化治疗协同作用中展现出独特优势。实验表明,FCS在近红外二区(NIR-II)的光热转换效率显著提升,其类芬顿催化活性通过Fe离子掺杂优化了电子传递路径,有效促进羟基自由基生成。这种双机制作用可诱导肿瘤细胞铁死亡,同时支持T2加权磁共振成像与光声成像,实现诊疗一体化。实验数据显示,该材料成功突破传统纳米酶的局限性,在小鼠模型中表现出优异的抑瘤效果且无明显毒副作用。这项将MOF材料工程化与铁死亡机制深度结合的研究,为开发下一代智能诊疗系统提供了重要范式,也为攻克肿瘤耐药性难题开辟了新路径。
相关成果以Multifunctional Hollow Bimetallic Sulfide Nanozyme Enables Imaging-Guided Synergistic Ferrotherapy for Tumor Treatment的研究论文发表于Nano Letters期刊。福建师范大学生命科学学院为论文的第一完成单位,生命科学学院(南方生物医学研究中心)的曾雪梅副研究员与硕士生庄惠岚、徐大壮、江锦山为论文的共同第一作者,江丽芝副教授、燕双仟教授以及厦门大学的刘刚教授为本文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学、福建省自然科学基金和福建师范大学生命科学学院科技创新计划项目的资助。
示意图:FCS-FA实现增强铁死亡的示意图。