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 過氧化物酶體是一種特殊的細胞質細胞器，具有一種或多種產生過氧化氫（H2O2）的氧化酶和降解H2O2的過氧化氫酶，作為細胞內的H2O2調節劑將有毒的過氧化物降解為水。受此生化途徑的啟發，科研人員通過將乳酸氧化酶 (LOx) 和過氧化氫酶 (CAT) 整合到Fe3O4納米顆粒/吲哚菁綠 (ICG) 共載混合納米凝膠中來證明活性氧 (ROS) 誘導的腫瘤治療（指定為 FIGs-LC）。

圖1：FIGs-LC的合成和治療機制示意圖。

基于通過級聯 LOx 和 CAT 催化代謝調節的 O2 重新分配和H2O2活化，可以調節羥自由基 (·OH) 和單線態氧 (1O2) 的產生，用于谷胱甘肽 (GSH) 激活的化學動力療法 (CDT) 和 NIR 觸發的光動力療法治療 (PDT)，通過操縱 LOx 和 CAT 的比例來催化內源性乳酸產生H2O2并進一步將H2O2級聯分解為O2。FIGs-LC的調節反應顯著提高細胞內ROS水平并對癌細胞造成致命損傷，從而有效抑制腫瘤生長。這種酶復合物負載的混合納米凝膠具有生物醫學活性氧調節的潛力，特別是對于具有不同氧化還原狀態、大小和皮下深度的腫瘤。

圖 6：FIGs-LC 對皮下 SMMC-7721 腫瘤小鼠模型的治療效果。

相關論文以題為Peroxisome inspired hybrid enzyme nanogels for chemodynamic and photodynamic therapy發表在《Nature Communications》上。通訊作者是同濟大學王霞副教授、王啟剛教授、以及華東理工大學牛德超副教授、李永生教授。