Konsepsyon nano-dwòg ki baze sou pwopriyete fizyolojik glutatyon Ⅱ

Nano-Dwòg ak -SMono thioether kosyon (-S-) kòm yon lyan lajman aplike nananti-timèak konsepsyon sistèm livrezon nano-dwòg. Cong et al. [73] avèk siksè devlope yon roman doub redox-reponn prodrug nanosystem (PTX-S-OA/TPGS NPs) reyini pa idrofob ti-molekil prodrugs. PTX-S-OA/TPGS NP yo te siyifikativman siperyè konjige disulfide (PTX-2S-OA) an tèm de lage dwòg doub redox-sansib ak nan vivoefikasite antitumoral. PTX-S-OA/TPGS NPs gen yon chaj enpresyonan segondè dwòg epi yo efikas nan oaza divilge dwòg nan sit timè a, jan yo montre nan Figi.5A. Meng et al. [74] sentèz yon nouvo prodrog DTX-S-LA, ki itilize mono thioether kosyon kòm yon linker nan asid linoleik pon (LA) ak docetaxel (DTX). DTX-S-LA pwòp tèt ou-reyini ak DEPEG-PEG yo fòme nanopartikil ak yon kapasite chaj dwòg nan 53.4 pousan. Nanopartikul sa yo te gen karakteristik gwosè inifòm patikil, estabilite san wo, ak lage vit dwòg nan selil timè yo epi yo te gen pi gwo pousantaj anpèchman timè nan vivo konpare ak DTX gratis, jan yo montre nan Figi.5B. Zhang et al. [75] sentèz yon kalite CUR-S-CUR prodrog pa kouple de molekil CUR ak lyezon mono-thioether pou livrezon dwòg GSH-reponn, jan yo montre nan Figi.5C. NP CUR-S-CUR sa yo te montre yon bon estabilite koloyid, pi efikas absorption selilè, ak livrezon dwòg entraselilè/nikleyè konpare ak CUR gratis.

Figi 5. Konsepsyon Schematic nan diferan GSH-reponndwòg antikansèak -S-. (A) Reprezantasyon eskematik preparasyon NP prodrog PEGylated nan PTX-S-OA ak klivaj pa GSH oswa ROS [73]; (B) reprezantasyon schematic DTX-S-LA pwòp tèt ou rasanble nan dlo ak klivaj ak GSH nan selil timè [61]; (C) reprezantasyon schematic nan prodrog CUR-S-CUR pwòp tèt ou rasanble ak absorption li pa selil timè [75].

Nano-Dwòg ak Pt-O

Pt-O kosyon ka redwi ak cleaved pa GSH pou lage metabolit aktif Pt(II). Ki baze sou teyori sa a, Ling et al. [76] fèt nanoparticules prodrog GSH-sansib Pt(IV) pou livrezon dwòg efikas ak terapi kansè. Nano-dwòg Pt(IV) te kapab reziste dezentoksikasyon thiol-medyatè atravè rediksyon GSH. Apre nanopartikil Pt (IV) yo redwi pa GSH, Pt-O te kraze ak lage ase metabolit Pt (II) aktif, ki kovalans kole ak ADN sib la ak pwovoke apoptoz (Figi 6A). Huang et al. [77] te jwenn ke Pt (IV) NP-cRGD ekspoze siyal ekojenik fò ak ekselan pèsistans eko anba D 'ultrason. Anplis de sa, GSH-sansib sistèm livrezon dwòg la pa sèlman maksimize efè a terapetik, men tou redwi toksisite nan chimyoterapi. Pt (IV) NP-cRGD, ansanm ak D 'ultrason, GSH apovri, ak ogmante nivo ROS, ki mennen nan apoptoz mitokondri-medyatè (Figi 6B).

Figi 6. Nanopartikil Pt (IV) pwòp tèt ou rasanble pou livrezon espesifik nan dwòg Pt. (A) Pt (IV) te redwi ak GSH pou Pt (II) [76]. (B) Pt (IV) NP-cRGD te redwi ak GSH pou Pt (II) [77].

Nano-Dwòg ak Se-Se Diselenide-konjige kosyon (Se-Se) gen yon inik sansiblite redox doub. Ekspresyon segondè nan GSH nan timè oswa jenerasyon ROS pa estrès oksidatif, tankou H2O2, ka kraze kosyon an diselenide-konjige pou konplete repons redox la. Manjare et al. [78] sentèz yon nouvo GSH rediksyon-deklanche sond flfluoresan (A) pa konekte de molekil nan BODIPY-Se pa kosyon an diselenide-konjige, ki ta ka itilize yo detekte GSH oswa H2O2 nan selil kansè yo. Diselenide-konjige kosyon nan pwofonde flfluoresan (A) te fennen pa GSH, Lè sa a, te reyaji ak ROS emèt fliyoresan. Han et al. [79] te prepare molekil flfluoresan diselenide SeDSA nanopartikil ki gen 9, 10-distyrylanthracene (DSA) dérivé (SeDSA) ak emisyon aggregation-induced (AIE). SeDSA te kapab ko-rasanble ak prodrog antitumoral la ak diselenide ki gen paclitaxel (SePTX), pou fòme SeDSA-SePTX Co-NPs (Co-NPs). SeDSA-SePTX Co-NPs rapidman dezentegre ak lage AIE lank ak PTX anba anviwònman an diminye, ki te jwe wòl nan D timè ak terapi timè. Zhao et al. [80] ki fèt diselenide-crosslinked polymère jèl (SeSey-PAA-TPEx) atravè kopolimerizasyon radikal gratis. Crosslinker diselenide nan jèl yo ka fragmenté nan prezans H2O2 oswa GSH akòz pwopriyete redox-reponn li pou dyagnostik yon timè.

Klike La a Pou Jwenn Remèd fèy Cistanche Pou Anti-Kansè

Nano-Dwòg ak Se-N

Kosyon konjige nan Se-N se yon roman doub redox-sansib kosyon, ki se pa sèlman reponn ak GSH yo fòme Se-H, men tou, reponn ak H2O2 yo fòme Se-N, reyalize efè doub redox reponn. Xu et al. [81] te devlope yon nouvo pwofonde fliyoresan doub redox-sansib (Cy-O-Eb) ki baze sou teyori sa a, ki ta ka suiv dinamik chanjman H2O2 ak GSH nan selil k ap viv yo, epi dirèkteman kontwole estati redox selil yo. Pwosesis apoptoz timè HepG2 la te obsève avèk siksè pa Cy-O-Eb. Nan rapò sa a, rupture ak jenerasyon Se-N kosyon nan estrikti a lakòz yon chanjman nan fliyoresan nan pwofonde flfluoresan an anba de anviwònman diferan. Anba aksyon GSH, Se-N kosyon kraze ak jenere estrikti Se-H, ak entansite fliyoresans la redwi anpil. Okontrè, Se-N kosyon an te rejenere ak fliyoresans la te retabli anba efè H2O2, jan yo montre nan Figi 7.

Figi 7. Reyaksyon an doub nan pwofonde (Cy-O-Eb) ak GSH / H2O2 [81]. Se-N kosyon (fò fluoresans) nan Cy-O-Eb te redwi ak GSH pou fòme Se-H kosyon (fluoresans fèb). Se-N te rejenere ak fliyoresans la te retabli anba efè H2O2.

Nano-Dwòg ak -Se Mono Selenyòm kosyon (-Se-) se yon kosyon oksidasyon stimuli reponn, ki se sitou soksid pa ROS, tankou H2O2, epi li se kraze nan lage nano-dwòg. Wang et al. [82] te prepare nanopartikul polymère ki chaje ak dwòg nan copolymer Selenyòm (I/D Se-NPs). I/D-Se-NPs rapidman disoye nan kèk minit medyatè pa ROS ak ankouraje liberasyon an kontinyèl nan dwòg anti-timè. Anplis, Jiang et al. [83] te devlope yon sistèm misèl ki gen doub stimuli-responsive ak wormlike (C11-Se-C11) lè l sèvi avèk yon surfactant switchable ki gen Selenyòm. Zhang et al. [84] te fèt yon solisyon viscoelastic wormlike micellar ki baze sou yon nouvo surfactant redox-reponn, sètadi sodyòm dodecylselanylpropyl sulfat (SDSePS). Kosyon selenium ki anwo a nan nanopartikil yo ka soksid pa H2O2 pou fòme Se=O pou jwe aktivite relatif.

5.3.4. Glutathione Responsive Photodynamic Terapi

Fototerapi ka divize an terapi fototèmik (PTT) ak terapi fotodinamik (PDT). PTT se yon metòd tretman pou touye timè pa enjekte materyèl fotothermal nan kò a ak iradyasyon yo ak limyè tou pre-enfrawouj (750 ~ 1400 nm). Lè tisi/selil timè yo chofe a 40–45 ◦C, manbràn selilè ak asid nikleyik yo domaje oswa malfonksyònman mitokondriyo rive nan pwosesis ipètermi. Ekspozisyon pwolonje a gwo chalè evantyèlman mennen nan lanmò nan tisi / selil timè yo. Pandan PTT, tisi/selil timè yo gen yon tolerans chalè pi ba pase tisi/selil nòmal yo. Se poutèt sa, li posib pou tiye tisi/selil timè yo oaza lè w itilize kapasite chofaj timè lokal yo, pandan y ap pa domaje tisi/selil nòmal yo [85].

PDT te parèt kòm yon teknik pou tretman maladi ki mande twa eleman esansyèl: fotosensibilisateurs (PS), longèdonn espesifik limyè (limyè iltravyolèt, limyè vizib ak tou pre-enfrawouj), ak oksijèn. Eksitasyon limyè nan yon sit espesifik deklanche yon reyaksyon fotochimik nan PS ki lakòz pwodiksyon espès oksijèn reyaktif (ROS), ki answit bay domaj tisi / selil yo ak lanmò. PDT ka bay yon estimilis egzat ki deklannche pwodiksyon ROS nan yon tan defini ak sit espesifik sa ki lakòz yon rediksyon enpòtan nan efè ki pa sib sou tisi ki an sante [86,87].

Konsantrasyon entraselilè ROS detèmine dirèkteman efè terapi fotodinamik. Pakonsekan, yon bès nan GSH ka ogmante nivo ROS ak ankouraje apoptoz selil, ki bay teyori prensipal la pou terapi fotodinamik. Ruan et al. [88] konstwi yon nanosistèm, Cu-tryptone nanoparticules (Cu-Try NPs), ki te ankouraje photodynamic terapi nan konsomasyon GSH. Li te demontre ke Cu-Try NPs te kapab diminye GSH pou ogmante ROS intraselilè ak amelyore terapi fotodinamik. Chen et al. [89] te devlope yon kalite polymère idrofob sistein ki baze sou polydisulfide amid (Cys-PDSA) e li te itilize yo kòm pwen pwopòsyon fosfò nwa nanocarrier. Paclitaxel (PTX) te chaje nan nanopartikil yo pou reyalize yon konbinezon de chimyoterapi ak terapi fototèmik pou kansè nan rediksyon GSH medyatè pa kosyon disulfide la. Yang et al. [90] prepare yon nouvo kalite pH / GSH milti-repons nanopartikul chitosan (SA-CS-NAC), ak SA-CS NAC-chaje fotosensibilisateur ICG yo fòme nanopartikul yo anfotè mercapto chitosan (SA-CS-NAC@ICG NPs) pa pwòp tèt ou-asanble. SA-CS-NAC@ICG NPS reyalize avèk siksè plizyè repons pou lage ICG nan yon mikwo-anviwònman ki gen pH ki ba ak GSH segondè nan selil timè yo. An menm tan an, eksperyans nan selil vitro konfime ke SA-CS-NAC@ICG NPS te gen gwo kapasite absorption selilè, ba biotoksisite, ak bon anpèchman timè.

6. Nano-Dwòg konsepsyon ki baze sou wòl GSH nan maladi newolojik

GSH pran patisipe nan chanjman yo neurodegenerative nanMaladi Parkinson la, sitou kont pwodiksyon entraselilè ROS pandan estrès oksidatif. Konsantrasyon GSH nan sibstans nwa a nan pasyan ki gen maladi Parkinson la diminye dramatikman, sa ki endike yon relasyon sere ant GSH, estrès oksidatif, ak maladi Parkinson la. Ki baze sou teyori ki anwo a, Ma et al. [91] te prepare Ag44(SR)30 nanoclusters ajan ak yon ligand 5-mercapto-2-nitrobenzoic asid epi li te konplete deteksyon GSH ak presizyon segondè, ki pèmèt dyagnostik ak evalyasyon maladi Parkinson la pi egzak ak konplè. Yo te rapòte ke maladi otis spectre (ASD) yo te asosye tou ak GSH [92-95]. Rechèch la te jwenn ke tou de redwi GSH ak nivo total GSH yo te pi ba nan gwoup ASD pase sa nan gwoup kontwòl la [96]. Anplis de sa, kèk etid te jwenn ke tretman an ak GSH ka efektivman pwoteje selil epitelyal ren tubulaires, diminye ensidan an nan domaj ren egi oswa menm ensifizans ren egi, ak amelyore to a siviv nan pasyan ki gen emoraji serebral [97]. Malgre ke GSH patisipe dirèkteman oswa endirèkteman nan patojèn nan maladi newolojik, konsepsyon nano-dwòg ki baze sou wòl nan GSH nan estrès oksidatif pa te rapòte. Sa a se yon zòn feblès ak avèg nan rechèch nanosyans, nou ka fè tout itilizasyon avantaj ki genyen nan nanoteknoloji, konbine karakteristik sa yo nan maladi sistèm nève yo devlope nouvo vize nano-dwòg.

7. Fliyoresan Nano-sond konsepsyon ki baze sou pwopriyete fizyolojik nan GSH

Metòd tradisyonèl yo pou detèminasyon vizyèl quantitative ROS intraselilè ak GSH yo se sitou analiz enstrimantal. Sepandan, echantiyon pre-tretman pwosesis la konplike, detèminasyon an pran tan, epi GSH ak ROS nan vivo pa ka kontwole an tan reyèl. Kontrèman, teknoloji fliyoresan pwofonde gen avantaj ki genyen nan gwo sansiblite, bon selektivite, ak bon pèfòmans an tan reyèl, ki montre karakteristik eksepsyonèl pou kontwole GSH ak ROS nan vivo ak in vitro [98-100]. Sa ki anba la a se yon entwodiksyon nan desen an nan fliyoresan nano-sond ki baze sou pwopriyete yo fizyolojik nan GSH, espere bay kèk referans pou aplikasyon nan klinik nan nano-sond nan rezime papye sa a.

Liu et al. [101] sentèz yon nouvo pwofonde fluoresans de foton MT-1 pou deteksyon mercaptans byolojik sitou GSH nan mitokondri. 4-Dinitrobenzene sulfonyl group (DNBS) nan yon sond fliyoresan, ki te aji kòm gwoup ki reponn GSH. Fliyoresans pwofonde a ta dwe etenn akòz aksyon an absòbe elèktron nan DNBS. Men, lè sond la te reyaji ak GSH nan mitokondri, DNBS te elimine, epi fliyoresans pwofonde a te retabli pou obsève dirèkteman byolojik mercaptan nan selil k ap viv ak tisi yo, ki te itilize pou detekte ak obsève estati selil yo. Chen et al. [102] te prepare yon sond fliyoresan pou deteksyon GSH nan solisyon akeuz ak selil vivan yo lè li te entwodwi dinitrophenyl etè nan 2-(20 -hydroxy-30 -ethoxyphenyl) benzothiazole. Fliyoresans pwofonde a te etenn akòz gwo absòbe elèktron gwoup nitro a, men lè pwofonde a te redwi pa GSH, fliyofò a te lage pou emèt yon fluoresans fò nan 485 nm. Tou de nan desen ki anwo yo prezante yon gwo gwoup elèktron-absòbe nan estrikti nan pwofonde, ak fliyoresans nan pwofonde se etenn oswa resisite apre règleman GSH. Genyen tou kèk referans pou aplikasyon konsepsyon sa a [103–109].

Tout sa ki anwo yo se ti sond fliworesans molekilè, ak kapasite pòv timè yo ak solubilite limite aplikasyon yo nan vivo. Yo nan lòd yo efektivman antre nan timè, espesyalman timè sa yo ki gen stroma dans, Niko et al. [110] te fèt yon pwofonde flfluoresan GSH ki reponn nan ki materyèl fliworesan amphiphilic NR12D te reyini ak kouvwi ak yon DSP polymère ki gen lyezon disulfide. Li et al. [111] prepare mizel pa kovalans ki lye NIR fluorescent lank dimethyl-4H-pyran (DCM) ak gemcitabine nan dwòg anti-timè lè l sèvi avèk yon kosyon disulfide kòm yon pon reyalize pwezante a vize ak efè terapetik nan nanoprobe a. Zhang et al. [112] sentèz yon pwofonde GSH-reponn lè l sèvi avèk materyèl fliyoresan amantadine-naphtalimid la ak camptothecin dwòg antikansè pou reyalize D fluoresans aktif nan selil kansè yo. Lu et al. [113] itilize kre mesoporous kabòn (HMC) kouvwi ak doxorubicin ak grefon rediksyon-sansib lank tou pre-enfrawouj (HMC SS-CDPEI) pou prepare yon nanoprobe pou kontwole liberasyon doxorubicin. Choi et al. [114] fèt ak sentèz yon GSH-reponn flfluoresan kabòn nanoprobe. Tout sond sa yo dezentegre anba aksyon GSH, ak emisyon fliyoresan an ka kontwole liberasyon dwòg la an tan reyèl.

8. Nano-Imaging konsepsyon ki baze sou pwopriyete fizyolojik nan GSH

Teknoloji nano-imaj se nan konsepsyon GSH-reponn nanopartikul nan ki materyèl nano-imaj yo ankapsule nan nanopartikul yo pou imaj doub-mòd ak terapi konbinezon. Li et al. [115] rapòte ke paclitaxel dwòg la (PTX) ak lanmidon idroksietil yo te kole pa lyezon disulfide, ak Lè sa a, fluorophore DiR la te encapsulé nan nwayo a nanopartikul pandan pwòp tèt ou-asanble, pandan ki fluoresans DiR la te etenn. Lè selil timè yo te andocytosed nanopartikil yo, lyezon disulfide yo te koupe pa twòp GSH, sa ki lakòz DiR ak PTX similtane nan nanopartikil yo. Fliyoresans DiR refè epi yo ka aplike nan D fotoacoustic. Yang et al. [116] sentèz yon GSH-reponn asid hyaluronik (HA) ak poly (ε-caprolactone) nanopartikul copolymer encapsulé ak DOX ak oksid fè superparamagnetic (SPIO). Anba aksyon an nan nivo segondè nan GSH, lyezon disulfide nan nanopartikul sa yo kase, divilge entèn DOX ak SPIO. SPIO ta ka itilize nan imaj sonorite mayetik, pandan y ap DOX te itilize nan chimyoterapi, ki pèmèt konbinezon an nan imaj ak chimyoterapi. Yang et al. [117] te rapòte ke dérivés dextran anfifil yo te devlope soti nan disulfide-lye dextran-g-poly-(N-3-carbobenzyloxy-L-lysine) grèf polymère (Dex-g-SS-PZLL) epi yo te itilize kòm nanocarriers theranostic pou chimyoterapi ak imaj sonorite mayetik. Kontinwe, sa yo nanopartikul rediksyon-sansib yo pwomèt nanocarriers theranostic pou imaj sonorite mayetik ak chimyoterapi.

9. Aplikasyon nan Nanoscale GSH nan jaden an Manje

Wei et al te rapòte konsepsyon nan aljinat sodyòm ak nanolipozòm GSH bicouch ki modifye chitosan. [118]. Rezilta estabilite depo ak estabilite gastwoentestinal te montre ke aljinat sodyòm ak lipozòm bicouch modifye chitosan pa sèlman amelyore estabilite GSH men siyifikativman redwi pousantaj lage GSH nan aparèy gastwoentestinal la. Se poutèt sa, nan yon sistèm pwosesis manje konplèks, itilizasyon aljinat sodyòm ak lipozòm bicouch modifye chitosan ka evite liberasyon rapid GSH, ogmante estabilite GSH, e konsa ankouraje absòpsyon GSH pa selil gastwoentestinal, epi amelyore nitrisyonèl. valè manje. Etid sa a bay yon baz referans ak sipò done pou aplikasyon GSH nanoliposomes modifye pa aljinat sodyòm ak chitosan nan fifield manje.

10. Rezime ak pèspektiv

GSH tablèt ak piki GSH yo lajman ki itilize nan klinik yo. GSH se yon kalite polypeptide, ki pa egziste estab pandan transpò ak prezèvasyon, ki pote kèk difikilte pouprezèvasyon klinik, transpò, ak aplikasyon. Se poutèt sa, li trè enpòtan yo devlopenano-dwògak teknoloji ki baze sou laKarakteristik patolojik GSHpou ke GSH ka jwe yon pi gwo wòl nan pratik klinik. Sepandan, nanopartikil GSH yo limite a sa sèlman eksperyans debaz epi yo pa te lajman itilize nan pratik klinik. Nan sans nan pwoblèm yo fè fas nan nanoteknoloji nan maladi klinik, li nesesè yo konsepsyon nanopartikul entelijan avèk èd nan entegrasyon entèdisiplinè. Nanopartikul ajiste fonksyon chimik ak byolojik yo paankouraje chanjman estriktirèl ki reponn, konsa tankou reyalize aplikasyon entèlijan byomedikal, ki se yon nouvo direksyon rechèch entèdisiplinè.

nan GSH epi devlope ekselan metòd konsepsyon nano-dwòg, ki bay enpòtan siyifikasyon syantifik ak valè aplikasyon pou rechèch la nan maladi ki gen rapò ke GSH patisipe nan.

Finansman: Otè yo remèsye Harbin Medical University Daqing Campus Yu Weihan Eksepsyonèl Youth Fund (DQYWH201603) ak Heilongjiang Pwovens òdinè pwogram fòmasyon pèsonèl inovatè jèn bakaloreya (UNPYSCT-2015036). Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Lachin nan (82173153).

Konfli enterè: Otè yo pa deklare okenn konfli enterè.

Referans

1. Liu, Y.; Hyde, AS; Simpson, MA; Barycki, JJ Emerging Paradigm regilasyon nan metabolis glutatyon. Adv. Kansè Res. 2014, 122, 69–101.

2. Harington, CR; Mead, TH Sentèz Glutathione. Byochim. J. 1935, 29, 1602–1611. [CrossRef]

3. Penninckx, MJ; Elskens, MT Metabolis ak Fonksyon Glutathione nan Micro-Òganis. Adv. Mikwòb. Fizyol. 1993, 34, 239–301.

4. Bachhawat, AK; Yadav, S. Sik la Glutathione: Metabolism Glutathione Beyond Sik Gamma-Glutamyl la. IUBMB Life 2018, 70, 585–592. [CrossRef]

5. Bachhawat, AK; Kaur, A. Glutathione Degradasyon. Antioksid. Redox. Siyal. 2017, 27, 1200–1216. [CrossRef] [PubMed]

6. Jana, A.; Jozèf, MM; Munan, S.; Sharma, K.; Maiti, KK; Samanta, A. Yon sèl benzèn fliyoresan sond pou efikas fòmaldeyid deteksyon nan selil k ap viv lè l sèvi avèk glutatyon kòm yon anplifikatè. J. Photochem. Photobiol. B 2021, 214, 112091. [CrossRef] [PubMed]

7. Shuhua, X.; Ziyou, L.; Ling, Y.; Fei, W.; Solèy, G. Yon wòl fliyò sou jenerasyon radikal gratis ak estrès oksidatif nan selil BV-2 Microglia yo. Medyatè. Inflamm. 2012, 2012, 102954. [CrossRef] [PubMed]

8. Meister, A. Glutathione, Ascorbate, ak Pwoteksyon Selilè. Kansè Res. 1994, 54, 1969–1975.

9. Rodrigues, C.; Percival, SS Efè Immunomodulateur Glutathione, Dérivés Lay, ak Sulfid Idwojèn. Eleman nitritif 2019, 11, 295. [CrossRef]

10. Song, D.; Lin, Z.; Yuan, Y.; Qian, G.; Li, C.; Bao, Y. DPEP1 Balans GSH Patisipe nan Repons Estrès Kadmyòm nan San Palourde Tegillarca granola. Devan. Fizyol. 2018, 9, 964. [CrossRef] [PubMed]

11. Agarwal, P. Evalyasyon nan Efikasite Anti-Aging nan Glutathione a Antioksidan Mèt. Ent. J. Sci. Aplikasyon debaz. Res. 2017, 33, 257–265.