毛宗万教授、谭彩萍副教授课题组在环金属铱配合物抗肿瘤机制研究方面取得重要进展

稿件来源:院办 发布人:李心宇 编辑:院办 发布日期:2019-03-25

        环金属铱配合物因其在癌症治疗和生物成像方面的潜力受到广泛关注。最近,毛宗万教授、谭彩萍副教授课题组设计了一种线粒体靶向的双二苯基膦配位环金属铱配合物,它们能够有效地穿透并蓄积在线粒体,造成线粒体功能异常并导致细胞凋亡(图A)。其配体上含有多个转动基团,使配合物具有微环境粘度响应的磷光发射和寿命。利用双光子磷光寿命成像技术,可以对癌细胞线粒体在化疗过程中的粘度变化进行实时定量监测。他们发现癌细胞线粒体发生功能异常时,其粘度随着受损程度的增加而增大,并且同一细胞内的线粒体在这一过程中表现出明显的异质性。该工作第一次在亚细胞水平用磷光寿命成像技术实现了对微环境物理性质的定量测量。

 

        毛宗万教授、谭彩萍副教授课题组还设计并合成了两种具有咪唑基团的环金属铱配合物,利用活泼氢质子化和去质子化的可逆过程,产生pH响应的磷光,实现对溶酶体的特异性成像;同时配合物可携带硝酸根离子和碳酸氢根离子进入细胞,交换出氯离子。通过阴离子转运,使溶酶体碱化,阻碍铱配合物损伤细胞所产生的自噬小体与溶酶体融合,抑制自噬流。两种铱配合物均在肿瘤细胞上表现出很高的细胞毒性,并能在小鼠模型中有效抑制实体肿瘤的生长。这是第一例基于金属配合物设计的阴离子载体,同时也首次在活体水平证明了阴离子载体具有很好的抗癌效果。

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A 环金属铱配合物在溶液和细胞中均变现出粘度响应的磷光性质;图B 作为阴离子载体的环金属铱配合物可以碱化溶酶体抑制自噬潮。

 

        两项研究成果均发表在化学类知名期刊《Chemical Science》,一篇题为 Monitoring mitochondrial viscosity with anticancer phosphorescent Ir(III) complexes via two-photon lifetime imaging”(Chem. Sci., 2019, 10, 1285-1293,封面论文)。博士生郝亮为论文第一作者,谭彩萍副教授和毛宗万教授为共同通讯作者。另外一篇题为“Inhibition of autophagic flux by cyclometalated iridium(III) complexes through anion transportation”(Chem. Sci., 2019, 10, 3315-3323)。中山大学化学学院陈木河博士和博士生郑越,以及南方医科大学的蔡雄杰分别为论文的第一作者,谭彩萍副教授、毛宗万教授以及南方医科大学的陈文华教授为共同通讯作者。
 

        上述研究工作得到了国家973项目,国家重点项目,国家自然科学基金,广东省自然科学基金和广州市科技计划项目的资助。

 

        论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c8sc04242j#!divAbstract