Nano-mechanical Immunoengineering: Nanoparticle Elasticity Reprograms Tumor-Associated Macrophages via Piezo1

材料科学 生物物理学 内化 膜曲率 纳米技术 癌细胞 弹性(物理) 内吞作用 机械敏感通道 细胞生物学 复合材料 化学 细胞 小泡 癌症 生物 受体 生物化学 离子通道 遗传学
作者
Zichen Yang,Yuge Zhao,Xiaoyou Zhang,Li Huang,Kun Wang,Jiuyuan Sun,Nana Chen,Weimin Yin,Shiyu Chen,Hui Zhi,Liangyi Xue,Lulu An,Rongjie Li,Haiqing Dong,Jin‐Fu Xu,Yan Li,Yongyong Li
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (32): 21221-21235 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c04614
摘要

The mechanical properties of nanoparticles play a crucial role in regulating nanobiointeractions, influencing processes such as blood circulation, tumor accumulation/penetration, and internalization into cancer cells. Consequently, they have a significant impact on drug delivery and therapeutic efficacy. However, it remains unclear whether and how macrophages alter their biological function in response to nanoparticle elasticity. Here, we report on the nano-mechanical biological effects resulting from the interactions between elastic silica nanoparticles (SNs) and macrophages. The SNs with variational elasticity Young's moduli ranging from 81 to 837 MPa were synthesized, and it was demonstrated that M2 [tumor-associated macrophages (TAMs)] could be repolarized to M1 by the soft SNs. Additionally, our findings revealed that cell endocytosis, membrane tension, the curvature protein Baiap2, and the cytoskeleton were all influenced by the elasticity of SNs. Moreover, the mechanically sensitive protein Piezo1 on the cell membrane was activated, leading to calcium ion influx, activation of the NF-κB pathway, and the initiation of an inflammatory response. In vivo experiments demonstrated that the softest 81 MPa SNs enhanced tumor penetration and accumulation and repolarized TAMs in intratumoral hypoxic regions, ultimately resulting in a significant inhibition of tumor growth. Taken together, this study has established a cellular feedback mechanism in response to nanoparticle elasticity, which induces plasma membrane deformation and subsequent activation of mechanosensitive signals. This provides a distinctive "nano-mechanical immunoengineering" strategy for reprogramming TAMs to enhance cancer immunotherapy.
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
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
hhh2018687完成签到,获得积分10
1秒前
满鑫完成签到,获得积分10
2秒前
guoguosky完成签到 ,获得积分10
3秒前
baitaowl完成签到 ,获得积分10
5秒前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
5秒前
空白完成签到 ,获得积分10
9秒前
兜兜揣满糖完成签到 ,获得积分10
12秒前
17秒前
Hindiii完成签到,获得积分10
18秒前
煜琪完成签到 ,获得积分10
27秒前
jingsihan完成签到,获得积分10
29秒前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
35秒前
45秒前
愉快蓝完成签到 ,获得积分10
50秒前
hazel完成签到,获得积分10
53秒前
QP34完成签到 ,获得积分10
53秒前
hi_traffic完成签到,获得积分10
55秒前
默11完成签到 ,获得积分10
56秒前
kenchilie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喜悦的香之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一拳一个小欧阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
友好的白柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhangjianzeng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lhn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
pterionGao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋迎夏完成签到,获得积分0
1分钟前
yujie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kyle完成签到 ,获得积分10
1分钟前
玉鱼儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水哥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
柒月完成签到,获得积分10
1分钟前
心想事成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牛奶拌可乐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
上官若男应助tuihuo采纳,获得10
2分钟前
乔杰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
迟迟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
yu_z完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Multichannel rotary joints-How they work 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3795624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3340681
关于积分的说明 10300957
捐赠科研通 3057185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1677539
邀请新用户注册赠送积分活动 805449
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762626