名称:
Trafficking of a Single Photosensitizing Molecule to Different Intracellular Organelles Demonstrates Effective Hydroxyl Radical-Mediated Photodynamic Therapy in the Endoplasmic Reticulum
摘要:
光动力疗法(PDT)经常被用于临床前和临床治疗方案。光敏剂(PSs)在光照射下产生的活性氧(ROS)可通过多种机制诱导细胞死亡。光敏剂可在不同细胞器中发挥治疗作用,但细胞器特异性 PDT 的疗效尚待确定,因为之前的大多数研究在不同细胞器中使用了不同的光敏剂。在这里,我们探讨了针对不同细胞器的单个 PS--氯素 e6(Ce6)如何改变了 PDT 的有效性。培养 4 小时后,Ce6 本质上定位于 ER。通过与八肽(LS765)、单取代三苯基膦(TPP)衍生物(LS897)或二取代三苯基膦衍生物(LS909)共轭对 Ce6 进行修饰可改变其固有定位。我们确定 LS765 和 LS9897 主要在溶酶体中积累,但 LS909 在线粒体和溶酶体中的迁移量相同。此外,共轭改变了 Ce6 产生的 ROS 类型,增加了过氧化氢与羟自由基的比例。用 650 nm、0.84 mW/cm2 的光照射溶液中相同浓度的 PSs 10 分钟后发现,TPP 共轭物几乎使过氧化氢的产生量增加了一倍,从 Ce6 和 LS765 的 0.2 μM 增加到 LS897 和 LS909 的 0.37 μM。相比之下,Ce6 产生的羟自由基是其共轭物的 1.5 倍。为了比较每种 PS 对细胞死亡的影响,我们对每种 PS 的细胞内浓度进行了归一化处理。产生过氧化氢的 PS 在溶酶体中是有效的 PDT 药剂,而产生羟基的 PS 在 ER 中非常有效。与积聚在溶酶体中的 PSs 相比,在低光功率或低细胞内浓度条件下,只有以 ER 为靶标的 Ce6 能使细胞死亡超过 50%。通过划分细胞器的贡献和产生的 ROS 类型,我们的研究表明,将产生羟基自由基的 PSs 靶向到 ER 是一种令人兴奋的策略,可以提高光导光疗的治疗效果。
DOI:
10.1021/acs.bioconjchem.9b00192