铑—铜双金属纳米酶对骨肉瘤细胞凋亡的影响

摘要

目的：通过创新的制备工艺，成功构建石墨炔负载铑—铜双金属（Rh-Cu/GDY）纳米酶体系，以此探究该纳米酶独特的类酶活性及其对骨肉瘤（OS）细胞凋亡的影响。方法：通过水热法合成Rh-Cu/GDY纳米酶并进行表征；体外对Rh-Cu/GDY的过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性，以及消耗谷胱甘肽（GSH）的能力进行精准检测，并通过溶氧仪、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）和5,5’-二硫代双（2-硝基苯甲酸）(DTNB)荧光探针检测Rh-Cu/GDY发挥CAT和POD活性催化过氧化氢（H₂O₂）产生氧气（O₂）、羟基（·OH）和消耗GSH的能力；通过细胞计数试剂盒（CCK-8）检测Rh-Cu/GDY对脐静脉内皮细胞HU-VECs和OS细胞（143B、MG63）的细胞毒性以及抗肿瘤活性；利用HPF和[Ru（DPP）₃]Cl₂荧光探针检测各组细胞内活性氧（ROS）水平；采用JC-1线粒体荧光染色技术评估肿瘤细胞线粒体水平，Ki67免疫荧光染色实验检测肿瘤细胞内Ki67蛋白表达情况，Bax蛋白质免疫印迹（western blotting）实验评估不同浓度纳米酶处理肿瘤细胞后细胞内Bax蛋白的表达情况。结果：经透射电子显微镜（TEM）、Zeta电位、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）、电子能X射线色散谱（EDS-mapping）分析证实了Rh-Cu/GDY双金属纳米酶合成成功；类酶活性检测结果显示，Rh-Cu/GDY纳米酶可较好地模拟POD和CAT活性，同时消耗GSH;CCK-8实验结果证实Rh-Cu/GDY纳米酶有着良好的生物相容性以及抗肿瘤能力；与空白对照组相比，Rh-Cu/GDY组的143B细胞内部ROS水平呈现出极为显著的上升趋势，JC-1线粒体绿色荧光表达明显提高，Ki67免疫荧光仅可见微弱荧光，Bax蛋白表达量也随纳米酶浓度的增加逐渐上升。结论：成功制备了具有多类酶活性的Rh-Cu/GDY纳米酶，能够有效促进细胞内ROS的产生，触发细胞凋亡机制，对OS细胞起到杀伤作用，是一种有着良好前景的抗肿瘤纳米材料。

关键词

铑—铜双金属 / 纳米酶 / 活性氧 / 骨肉瘤

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.82160429)