最近聽了兩次量子力學的課程，其中介紹到光電效應，用光照射陰極可以激發(fā)電子，這也意味著光激發(fā)產(chǎn)生氫原子或氫氣的可能。本研究使用[FeFe]TPP)共軛四苯基卟啉模擬氫化酶，這種材料用光照能分解水產(chǎn)生氫氣。結(jié)合化療藥物在膀胱癌改善中取得了理想效果。這是深圳大學、大連醫(yī)科大學、廣州醫(yī)科大學和蘭州大學等單位聯(lián)合開展的研究，論文發(fā)表在ACS Nano.

膀胱癌在男性和女性中分別排名第4和第11。初次診斷時，約80%的患者為非肌肉浸潤性或淺表浸潤性膀胱癌。經(jīng)尿道膀胱切除術(shù)(TURB)是此類患者的標準改善方法，近75%的患者會在5年內(nèi)發(fā)生腫瘤復發(fā)和進展。由于其高復發(fā)率和潛在進展，建議在第一次術(shù)后采用化療藥物經(jīng)膀胱灌注改善。臨床常用的化療藥物有絲裂霉素C、表阿霉素、吉西他濱。在常規(guī)化療方案下，其復發(fā)率仍然較高(5年復發(fā)率在44.8% ~ 55.8%之間)，原因是腫瘤部位藥物穿透率低，尿液藥物稀釋，腫瘤細胞耐藥。

為了提高癌癥的改善效果，通過納米顆?；蝠ひ荷锊牧献鳛閯?chuàng)新的藥物給藥系統(tǒng)，已經(jīng)做出了巨大的努力來增加藥物在腫瘤組織中的滲透和保留，與簡單的藥物灌注相比，這種給藥系統(tǒng)可以提高化療療效。在之前的研究中，本研究論文作者曾經(jīng)合成了一些含氟聚合物與多肽、光敏劑或聲敏劑形成自組裝的納米顆粒，可以顯著提高其經(jīng)粘膜吸收和腫瘤在膀胱壁的通透性，從而進一步加強膀胱內(nèi)灌注改善。盡管取得了明顯的改進，這些基于黏附聚合物的策略作為創(chuàng)新的納米給藥系統(tǒng)并不改變癌細胞對化療藥物本身的反應。因此，還需要提高化療藥物對癌細胞的增敏作用。

最近研究發(fā)現(xiàn)一些氣體分子，如一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO), 氫硫化物(H2S)、二氧化硫(SO2)具有多個關鍵細胞生物學功能，調(diào)節(jié)體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導和直接改變疾病狀態(tài)，一些釋放氣體的藥物在某些疾病包括癌癥、炎癥和心血管疾病能發(fā)揮改善作用。氫氣(H2)是自然界中最輕的分子，已被證明在抗氧化、抗炎、抗凋亡和抗腫瘤等方面具有顯著效果，特別是通過與納米藥物結(jié)合能產(chǎn)生更好的效果。然而，氫氣溶解度比較低，是和傳統(tǒng)藥物結(jié)合改善疾病的難點。

氫化酶是一種微生物金屬酶，能把質(zhì)子還原為氫氣。本研究結(jié)合化療藥物吉西他濱和人工氫化酶雙鐵共軛四苯基卟啉，研究利用激光照射釋放氫氣和藥物聯(lián)合改善膀胱癌的效果。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這次材料在激光照射下能產(chǎn)生氫氣，更有意思的是，發(fā)現(xiàn)氫氣和化療藥物聯(lián)合能顯著抑制腫瘤細胞線粒體功能，減少ATP合成，這導致P-糖蛋白泵活性，最終減少細胞排泄藥物的效率，這能提高細胞內(nèi)化療藥物濃度，增加藥物效果。這種用光激發(fā)產(chǎn)氫氣促進化療藥物改善效果的策略具有潛在的臨床應用價值。

P-糖蛋白是一個比較常見的保護細胞免受外來有害分子入侵的分子泵，它位于細胞膜上，不停的“搜查”著外來的疏水分子，就如同一個守護細胞的“保安”。P-糖蛋白的能量來源于ATP。

文章中認為是氫氣導致了線粒體膜上VDAC酪氨酸磷酸化水平提高，然后導致ATP合成下降。但是氫氣通過具體什么反應引起VDAC磷酸化水平提高并沒有給出答案。且有一種可能是這次釋放氫氣的納米材料本身導致的酪氨酸磷酸化。