Copper-Based Metal–Organic Framework Overcomes Cancer Chemoresistance through Systemically Disrupting Dynamically Balanced Cellular Redox Homeostasis

化学 谷胱甘肽 氧化应激 平衡 癌细胞 细胞内 氧化还原 细胞毒性 生物相容性 生物化学 癌症研究 药理学 细胞生物学 癌症 体外 生物 有机化学 遗传学
作者
Jia Liu,Ye Yuan,Yanni Cheng,Dehao Fu,Zhongyin Chen,Yang Wang,Lifang Zhang,Chundong Yao,Lin Shi,Mingyi Li,Cheng Zhou,Mei‐Zhen Zou,Guobin Wang,Lin Wang,Zheng Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (11): 4799-4809 被引量:87
标识
DOI:10.1021/jacs.1c11856
摘要

Chemodrug resistance is a major reason accounting for tumor recurrence. Given the mechanistic complexity of chemodrug resistance, molecular inhibitors and targeting drugs often fail to eliminate drug-resistant cancer cells, and sometimes even promote chemoresistance by activating alternative pathways. Here, by exploiting biochemical fragility of high-level but dynamically balanced cellular redox homeostasis in drug-resistant cancer cells, we design a nanosized copper/catechol-based metal-organic framework (CuHPT) that effectively disturbs this homeostasis tilting the balance toward oxidative stress. Within drug-resistant cells, CuHPT starts disassembly that is triggered by persistent consumption of cellular glutathione (GSH). CuHPT disassembly simultaneously releases two structural elements: catechol ligands and reductive copper ions (Cu+). Both of them cooperatively function to amplify the production of intracellular radical oxidative species (ROS) via auto-oxidation and Fenton-like reactions through exhausting GSH. By drastically heightening cellular oxidative stress, CuHPT exhibits selective and potent cytotoxicity to multiple drug-resistant cancer cells. Importantly, CuHPT effectively inhibits in vivo drug-resistant tumor growth and doubles the survival time of tumor-bearing mice. Thus, along with CuHPT's good biocompatibility, our biochemical, cell biological, preclinical animal model data provide compelling evidence supporting the notion that this copper-based MOF is a predesigned smart therapeutic against drug-resistant cancers through precisely deconstructing their redox homeostasis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
rocky15应助hs采纳,获得10
刚刚
yjh完成签到 ,获得积分10
1秒前
包容南琴发布了新的文献求助50
1秒前
5秒前
杜石完成签到,获得积分10
12秒前
耀灵发布了新的文献求助10
13秒前
CHEN完成签到,获得积分10
14秒前
20秒前
脑洞疼应助SI采纳,获得10
21秒前
23秒前
23秒前
长理学术垃圾完成签到,获得积分10
26秒前
明亮的如曼完成签到,获得积分10
26秒前
牧青发布了新的文献求助10
28秒前
换胃思考完成签到 ,获得积分10
29秒前
久而久之完成签到 ,获得积分10
30秒前
monster完成签到 ,获得积分10
33秒前
无花果应助时宜采纳,获得10
34秒前
话家发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
foxp3发布了新的文献求助30
44秒前
Cat完成签到,获得积分0
47秒前
yujiayou完成签到,获得积分10
47秒前
英俊的铭应助fangzhang采纳,获得10
47秒前
南宫秃完成签到,获得积分0
54秒前
文文发布了新的文献求助10
54秒前
55秒前
55秒前
fangzhang发布了新的文献求助10
58秒前
哈哈恬完成签到,获得积分10
59秒前
不懈奋进应助Tammy采纳,获得30
1分钟前
保持理智完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
rocky15应助yuyu111采纳,获得10
1分钟前
文文完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
foxp3完成签到,获得积分10
1分钟前
小王发布了新的文献求助10
1分钟前
流年完成签到,获得积分10
1分钟前
英姑应助萨阿呢采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2547155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176129
关于积分的说明 5602358
捐赠科研通 1896866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946470
版权声明 565383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503691