那娜课题组：可逆电子中转站连接双活性中心构建多功能纳米酶

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随着纳米技术的发展，基于活性氧（ROS）的纳米催化肿瘤治疗因其副作用较小，引起了越来越多的关注，纳米酶催化治疗也随之成为科学研究的热点。然而复杂的肿瘤微环境（TME）限制了纳米酶的催化治疗效果。近年来，为克服TME的影响，人们构建了多种基于TME响应的多功能纳米酶。但所报道的绝大多数多功能纳米酶很难同时克服TME中厌氧和高内源性谷胱甘肽（GSH）的消极影响，并且简单的叠加策略较难实现不同酶活性之间的协同作用。
        鉴于此，近日北京师范大学那娜教授课题组构建了一种适配体功能化的Pd@MoO3-x纳米绣球花纳米酶（A-Pd@MoO3-x NH），用于高效肿瘤特异性治疗。利用纳米Pd的不规则形状特性，A-Pd@MoO3-x NH纳米酶同时暴露出具有过氧化氢酶活性的Pd (111)晶面和氧化酶活性的Pd (100)晶面，构成了双活性中心。这可以催化级联酶反应，在克服肿瘤厌氧的同时，进一步富集具有细胞毒性的超氧自由基（O2•−）。基于氧化还原反应，纳米酶能够有效降解消耗O2•−的GSH，避免GSH的负面影响。更重要的是，钼氧化物（MoO3-x）作为可逆电子中转站，通过氧桥和少量的Mo-Pd键，可以接收Pd (111)晶面上的电子，随后转移至Pd (100)晶面上。因此，可以协同提升双活性中心的模拟酶活性以及GSH降解能力，促进O2•−的富集。基于光谱、质谱等多种表征技术，并结合理论计算，有效证明了该双活性位点的巧妙设计，并有效实现了纳米酶的高效级联催化治疗。实验证实，在TME的弱酸性环境中，A-Pd@MoO3-x NH能够选择且高效地杀死肿瘤细胞，并得到良好的治疗效果。

图1. A-Pd@MoO3-x NH的构建及其协同增强级联催化肿瘤特异性治疗。图片来源：J. Am. Chem. Soc．

         该工作得到了国家自然科学基金（22274012, 21974010）的资助。相关研究结果近期被Journal of the American Chemical Society杂志接收发表，北京师范大学是该工作第一单位，2022级在读博士生赵齐为文章第一作者，那娜教授为通讯作者（Dual Active Centers Linked by a Reversible Electron Station as a Multifunctional Nanozyme to Induce Synergetically Enhanced Cascade Catalysis for Tumor-Specific Therapy, J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 12586–12600, DOI: 10.1021/jacs.3c01532）。
        文章来源：北京师范大学
        那娜，北京师范大学教授，曾获“优青”资助。开展光谱、质谱检测新方法研究，发表SCI论文121篇，以第一/通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Fun. Mater.、Chem. Sci.等上发表63篇，授权专利9项。任中国化学会青年委员会委员、CAIA青年委员，Int. J. Mass Spectrom.编委，Chinese Chem. Lett.、《分析测试学报》、《高等学校化学学报》等青年编委。曾获“全国优秀博士学位论文”、“中国化学会青年化学奖”、“教育部自然科学一等奖”、“CAIA一等奖”等。