纳米酶是一类新式催化剂，可以在生理或低温/高温条件下催化酶的底物，作为天然酶的替代品服务于人类健康。鉴于纳米酶的独特性，及其比天然酶安稳、可控、多功用且更简单大规模出产的特色，现在纳米酶已开展成为新式交叉学科，其使用研讨也从体外确诊开展到体内催化医治。

  在肿瘤医治方面，纳米酶催化过氧化氢（H2O2）发生活性氧自由基杀伤肿瘤细胞的战略具有很大使用潜力。但是，肿瘤微环境中低浓度的H2O2(低于0.1 mM)却约束了其医治效果。中性粒细胞多酶级联的杀伤机制为该问题的打破供给了新思路。中性粒细胞吞噬病原体后构成吞噬体，吞噬体首要是经过氧化还原酶的多酶级联反响进行氧化杀伤并使用多种水解酶进行消化效果。超氧化物歧化酶（SOD）和髓过氧化物酶（MPO）是氧化杀伤的首要参加酶。SOD将超氧离子（O2·-）歧化为H2O2和氧气，发生的H2O2与氯离子一起作为MPO的底物，生成强氧化剂次氯酸（HClO）和单线），然后进行肿瘤细胞或微生物的高效杀伤。但是现在报导具有类MPO活性的纳米酶很少，并且即使具有类MPO活性，因为没SOD活性生成H2O2作为MPO活性的底物，医治进程常常要额定增加H2O2，这不只增加了医治的复杂性，也提高了随后临床转化的难度。

  近来，Nature Communications杂志在线宣布了中国科学院生物物理研讨所阎锡蕴院士/范克龙研讨员团队的最新研讨进展（示意图）。研讨人员模仿中性粒细胞酶促级联杀伤肿瘤的原理，开展了一种一起具有类SOD和类MPO活性的纳米酶。研讨人员经过调整合金份额研制了一系列超小金属纳米酶：Au，Au3Pd1，Au2Pd2，Au1Pd3，Pd，并发现这些纳米酶具有合金份额依靠的类SOD和类MPO活性，其间Au1Pd3合金纳米酶呈现出最高的级联活性。DFT核算依据成果得出Au1Pd3合金纳米酶的高级联活性得益于其高d带中心和对O2·-的强相互效果。因而，Au1Pd3合金纳米酶可以模仿中性粒细胞的SOD-MPO级联杀伤效果，经过发生HClO和1O2引起DNA损害和细胞凋亡，在小鼠结肠癌CT26和乳腺癌4T1两种移植瘤模型中显着按捺肿瘤的成长，显着延伸荷瘤小鼠的生存期。此外，Au1Pd3合金纳米酶还具有十分杰出的体内安全性，这首要是因为其催化底物O2·-在肿瘤细胞的浓度高于正常细胞，使其细胞毒性具有肿瘤特异性；并且该纳米酶的超小尺度（小于6纳米）使其具有肾铲除功用，避免了纳米酶在体内的长时间堆集。

  该研讨模仿中性粒细胞多酶级联反响进行肿瘤医治的仿生战略，将推进更多仿生医治办法的开发，以用于抗菌、肿瘤或其他疾病的医治。而使用多酶活性纳米酶模仿含多种天然酶吞噬体的思路，也将促进纳米酶模仿细胞器（如溶酶体、过氧化物酶体等）方面的研讨，未来有或许打造出纳米酶人工细胞器，甚至纳米酶人工细胞。此外，该研讨中纳米酶具有的类MPO活性是一种新式的纳米酶催化类型，现在研讨依然较少，鉴于其在肿瘤医治、抗菌等方面的使用潜力以及该研讨对其催化机制的说明，将促进更多类MPO活性纳米酶的发现和规划。

  中国科学院生物物理研讨所阎锡蕴院士和范克龙研讨员为本论文通讯作者，中国科学院生物物理研讨所博士后孟祥芹、樊慧真，助理研讨员陈雷和北京理工大学资料学院副研讨员贺久洋为论文一起榜首作者。国家纳米中心高兴发研讨员为理论核算剖析供给了支撑和协助。中国科学院生物物理研讨所高利增研讨员对本作业供给了重要支撑和协助。该研讨得到国家自然科学基金、国家重点研制方案、中国科学院青年立异促进会、生物大分子国家重点实验室等项目的赞助。

  原标题：《【科技前沿】Nat Commun 阎锡蕴/范克龙团队在纳米酶模仿中性粒细胞多酶级联催化医治肿瘤研讨获得新进展》

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