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Mitochondrial-Targeting Lonidamine-Doxorubicin Nanoparticles for Synergistic Chemotherapy to Conquer Drug Resistance
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-12-07 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b14577 Yanqiu Liu 1 , Xiujuan Zhang 1 , Mengjiao Zhou 1 , Xueyan Nan 1 , Xianfeng Chen 2 , Xiaohong Zhang 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-12-07 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b14577 Yanqiu Liu 1 , Xiujuan Zhang 1 , Mengjiao Zhou 1 , Xueyan Nan 1 , Xianfeng Chen 2 , Xiaohong Zhang 1
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Lonidamine (LND) can act on mitochondria and inhibit energy metabolism in cancer cells and therefore has been used together with chemotherapy drugs for synergistically enhanced therapeutic efficacy. However, its use is hindered by the poor solubility and slow diffusion in the cytoplasm. To address these problems, we designed and prepared aqueous dispersible nanoparticles (NPs) containing integrated components including triphenylphosphine (TPP) to target the mitochondria of cells and LND and doxorubicin (DOX) for synergistic cancer treatment and conquering drug resistance. This design allows the NPs to concentrate in the mitochondria of cells, solve the low solubility of LND, and contain very high load of LND and DOX in comparison with previously reported drug-delivery systems based on various carrier nanomaterials. Detailed mechanism studies reveal that TPP-LND-DOX NPs could induce significant reactive oxygen species production, mitochondrial membrane potential decrease, and mitochondrial apoptosis pathway, thereby leading to great cytotoxicity in cancer cells. In vivo anticancer activities indicate that TPP-LND-DOX NPs exhibit the highest efficacy in tumor inhibition among all tested groups and show high effectiveness in drug-resistant model. This work demonstrates the potential use of our TPP-LND-DOX NPs to jointly promote the mitochondria apoptosis pathway and contribute to conquer drug resistance in cancer therapy.
中文翻译：
线粒体靶向洛尼达明-阿霉素纳米颗粒用于协同化学治疗以克服耐药性
Lonidamine（LND）可以作用于线粒体并抑制癌细胞中的能量代谢，因此已与化疗药物一起用于协同增强治疗效果。然而，由于其在细胞质中的溶解性差和扩散缓慢，阻碍了它的使用。为了解决这些问题，我们设计并制备了包含分散成分的水分散性纳米颗粒（NPs），其中包括三苯基膦（TPP）以靶向细胞的线粒体以及LND和阿霉素（DOX）用于协同治疗癌症和克服耐药性。与先前报道的基于各种载体纳米材料的药物递送系统相比，该设计使NP可以集中在细胞的线粒体中，解决LND的低溶解度，并包含非常高的LND和DOX负荷。详细的机理研究表明，TPP-LND-DOX NPs可以诱导显着的活性氧生成，线粒体膜电位降低和线粒体凋亡途径，从而导致癌细胞具有极大的细胞毒性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。
更新日期：2017-12-07
中文翻译：
线粒体靶向洛尼达明-阿霉素纳米颗粒用于协同化学治疗以克服耐药性
Lonidamine（LND）可以作用于线粒体并抑制癌细胞中的能量代谢，因此已与化疗药物一起用于协同增强治疗效果。然而，由于其在细胞质中的溶解性差和扩散缓慢，阻碍了它的使用。为了解决这些问题，我们设计并制备了包含分散成分的水分散性纳米颗粒（NPs），其中包括三苯基膦（TPP）以靶向细胞的线粒体以及LND和阿霉素（DOX）用于协同治疗癌症和克服耐药性。与先前报道的基于各种载体纳米材料的药物递送系统相比，该设计使NP可以集中在细胞的线粒体中，解决LND的低溶解度，并包含非常高的LND和DOX负荷。详细的机理研究表明，TPP-LND-DOX NPs可以诱导显着的活性氧生成，线粒体膜电位降低和线粒体凋亡途径，从而导致癌细胞具有极大的细胞毒性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。体内抗癌活性表明，TPP-LND-DOX NP在所有测试组中均显示出最高的肿瘤抑制功效，并且在耐药模型中显示出很高的功效。这项工作证明了我们的TPP-LND-DOX NP可以潜在地共同促进线粒体凋亡途径并有助于克服癌症治疗中的耐药性。
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