牛广乐科研成果|抑制活体脑胶质瘤的荧光试剂——TriPEX-ClO4和TriPEX-PF6
时间: 2024-12-19
作者: 百灵威
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聚集诱导发光(AIE)是指一类荧光生色团在溶液状态下微弱发光甚至不发光，而在固态或聚集状态下荧光显著增强的一种光物理现象。近年来，AIE分子在生物医学成像领域崭露头角，备受科研人员的关注。TriPEX是一类AIE构筑基元四苯乙烯与传统发光染料罗丹明（氧杂蒽）稠合的AIE红色荧光试剂。
北京理工大学牛广乐教授开发两种离子型荧光试剂TriPEX-ClO4和TriPEX-PF6，该试剂可特异性靶向线粒体（图1），可触发ATF4/JNK/Alix依赖的副凋亡和GPX4介导的铁死亡，协同高效促进癌细胞死亡；并具有广泛的适用性，对多种癌细胞（包括耐药性的U251人胶质瘤细胞）表现出细胞毒性，对正常细胞的毒性较低（图2），在抑制活体脑胶质瘤和宫颈癌等肿瘤方面，也凸显潜在的应用优势（图3-图4），并为荧光抗癌药物的开发和脑疾病的创新治疗开辟了新的方向。[1][2]
该系列试剂及相关工作得到了香港中文大学（深圳）唐本忠院士的悉心指导，以及河南大学师冰洋教授和北京理工大学王蔚芝教授的合作支持！
• 特异性靶向线粒体：染色孵育浓度：2 μM（图1）；
• 低毒性：对多种心肝脾肺肾等正常细胞毒性较低（图2）；
• 抑制癌细胞：对多种特别是耐药性癌细胞，比如U251人胶质瘤细胞，广泛抑制生长，提升小鼠存活时间（图3）；
• 血脑屏障穿透性高：突破血脑屏障，解决了耐药性脑胶质瘤难以抑制和杀伤问题（图3）；
• 高效性：高效触发副凋亡和铁死亡（图4）；
• 稳定性好；
图1 Confocal images of HeLa and U251-TR cells incubated with TriPEX-ClO4 (2 μM) and TriPEX-PF6 (2 μM) and the MTG probe (200 nM). PCC: Pearson’s correlation coefficient.[1]
图2 Photographs showing the proliferation of HeLa and U251-TR cells pretreated with (a) TriPEX-ClO4 and (b) TriPEX-PF6 for 24h.[1]
图3 The rapeutic effects of TriPEX-ClO4x and TriPEX-PF6 on the orthotopic TMZ-resistant glioma model. (a) Schematic illustration of the establishment of the orthotopic U251-TR model and therapy timelines of the two AIEgens. (b) In vivo fluorescence imaging in mice following the injection of TriPEX-ClO4 and TriPEX-PF6 (dosage: 4.5 mg/kg). (c) Fluorescence images and (d) quantification of biodistribution of two AIEgens in major organs. (e) H&E staining images of ex vivo brain slices from various groups; the glioma area was marked by yellow circles. (f) Survival and (g) body weight monitoring of the U251-TR-bearing mice during the therapy process (n = 5). The data in (d, g) are represented as mean ± SEM and mean ± SD, respectively.[1]
图4 Schematic illustration for brain-targeted therapy using AIEgens. The upper section displays the chemical structures of AIEgens with various steric hindrances and coordination anions. The lower section displays the paraptosis pathway, along with the weak ferroptosis induced by TriPEX-ClO4 and TriPEX-PF6 against orthotopic TMZ-resistant glioma (U251-TR) and subcutaneous HeLa tumors.[1]
北京理工大学牛广乐教授开发两种离子型荧光试剂TriPEX-ClO4和TriPEX-PF6，该试剂可特异性靶向线粒体（图1），可触发ATF4/JNK/Alix依赖的副凋亡和GPX4介导的铁死亡，协同高效促进癌细胞死亡；并具有广泛的适用性，对多种癌细胞（包括耐药性的U251人胶质瘤细胞）表现出细胞毒性，对正常细胞的毒性较低（图2），在抑制活体脑胶质瘤和宫颈癌等肿瘤方面，也凸显潜在的应用优势（图3-图4），并为荧光抗癌药物的开发和脑疾病的创新治疗开辟了新的方向。[1][2]
该系列试剂及相关工作得到了香港中文大学（深圳）唐本忠院士的悉心指导，以及河南大学师冰洋教授和北京理工大学王蔚芝教授的合作支持！
产品优势
• 红色荧光：561 nm激发，荧光收集580-680 nm ；• 特异性靶向线粒体：染色孵育浓度：2 μM（图1）；
• 低毒性：对多种心肝脾肺肾等正常细胞毒性较低（图2）；
• 抑制癌细胞：对多种特别是耐药性癌细胞，比如U251人胶质瘤细胞，广泛抑制生长，提升小鼠存活时间（图3）；
• 血脑屏障穿透性高：突破血脑屏障，解决了耐药性脑胶质瘤难以抑制和杀伤问题（图3）；
• 高效性：高效触发副凋亡和铁死亡（图4）；
• 稳定性好；
图1 Confocal images of HeLa and U251-TR cells incubated with TriPEX-ClO4 (2 μM) and TriPEX-PF6 (2 μM) and the MTG probe (200 nM). PCC: Pearson’s correlation coefficient.[1]
图2 Photographs showing the proliferation of HeLa and U251-TR cells pretreated with (a) TriPEX-ClO4 and (b) TriPEX-PF6 for 24h.[1]
图3 The rapeutic effects of TriPEX-ClO4x and TriPEX-PF6 on the orthotopic TMZ-resistant glioma model. (a) Schematic illustration of the establishment of the orthotopic U251-TR model and therapy timelines of the two AIEgens. (b) In vivo fluorescence imaging in mice following the injection of TriPEX-ClO4 and TriPEX-PF6 (dosage: 4.5 mg/kg). (c) Fluorescence images and (d) quantification of biodistribution of two AIEgens in major organs. (e) H&E staining images of ex vivo brain slices from various groups; the glioma area was marked by yellow circles. (f) Survival and (g) body weight monitoring of the U251-TR-bearing mice during the therapy process (n = 5). The data in (d, g) are represented as mean ± SEM and mean ± SD, respectively.[1]
图4 Schematic illustration for brain-targeted therapy using AIEgens. The upper section displays the chemical structures of AIEgens with various steric hindrances and coordination anions. The lower section displays the paraptosis pathway, along with the weak ferroptosis induced by TriPEX-ClO4 and TriPEX-PF6 against orthotopic TMZ-resistant glioma (U251-TR) and subcutaneous HeLa tumors.[1]
百灵威独家供应北京理工大学教授-牛广乐科研成果—— TriPEX-ClO4、TriPEX-PF6
保存条件：0-4℃
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| TriPEX-ClO4, 95% TriPEX-ClO4 | / | 9426324 |
保存条件：0-4℃
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| TriPEX-PF6, 95% TriPEX-PF6 | / | 9426325 |
个人简介
牛广乐，北京理工大学，博士生导师。2011年于北京理工大学获学士学位，2016年于中国科学院大学获博士学位，导师为汪鹏飞研究员。2016年-2019年，在香港科技大学从事博士后研究，师从唐本忠院士；2020年-2023年，在山东大学从事教学科研工作；2021年-2022年，赴大连理工大学精细化工国家重点实验室进行访问学习，导师为彭孝军院士；2023年-至今，任北京理工大学教授。长期从事有机荧光染料及生物医学成像的研究，至今已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Coord. Chem. Rev., Nano Lett., Chem. Mater., Biomaterials和Anal. Chem.等权威期刊上发表学术论文70多篇，引用6000多次（谷歌学术），并授权专利10余项。
参考文献
- Wang J, Cao M, Han L, et al. Blood–Brain Barrier-Penetrative Fluorescent Anticancer Agents Triggering Paraptosis and Ferroptosis for Glioblastoma Therapy [J]. Journal of the American Chemical Society, 2024, 146, 28783−28794.
- Zhang L, Wang X, Zhao J, et al. Harnessing Cross-strand π−π Interlocking for Synergistic Enhancement of Immune Checkpoint Blocking and Ferroptosis [J]. Nano Letters, 2024, 24, 15396−15405.
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