上海交大凌代舜/李方园，Nature Nanotechnology！

主要观点总结

本文介绍了一种人工代谢酶FeMoO4的研发及其用于肿瘤细胞特异性代谢治疗的机制。该代谢酶模拟了黄嘌呤氧化还原酶（XOR）的催化特性，通过腐蚀-吸附-固定程序合成，具有FeMoO4纳米催化剂的结构。它在肿瘤细胞内促进黄嘌呤代谢生成过量的尿酸（UA），激活免疫系统，实现肿瘤细胞特异性的代谢治疗。这项工作为基于细胞特异性代谢调节的疗法提供了指导，并可能催生“代谢酶替代疗法”的新领域。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

越来越多的证据证实了代谢紊乱与一系列疾病的关系，包括癌症、糖尿病和心血管疾病。在Warburg对癌症代谢变化的揭示基础上，代谢靶向已成为精细和选择性癌症治疗的一个引人注目的途径。

关键观点2: 人工代谢酶的开发

上海交通大学的研究人员通过腐蚀-吸附-固定程序合成了一种人工代谢酶FeMoO4，模拟了黄嘌呤氧化还原酶（XOR）的催化特性。

关键观点3: 人工代谢酶的作用机制

FeMoO4通过形成OH–Mo–O–Fe复合物，降低了黄嘌呤转化为尿酸的能量障碍，增强了底物吸附和电子活性，提高了催化效率。这种结构调整增强了底物吸附和电子活性，提高了催化效率，使其能够模拟自然XOR酶的催化作用。

关键观点4: 人工代谢酶在细胞层面的作用

FeMoO4代谢酶能被细胞摄取，对多种细胞系具有生物相容性。它增加了B16肿瘤细胞分泌尿酸，并通过尿酸诱导巨噬细胞分泌IL-1β，激活巨噬细胞并增强抗肿瘤免疫反应。

关键观点5: 体内实验与效果

FeMoO4代谢酶在体内实验中显示出MRI对比效果，并在注射后在肿瘤区域有效积累。它改变了肿瘤组织中的尿酸和其他代谢物水平，通过调节肿瘤细胞代谢来抑制肿瘤生长。

关键观点6: 创新点与未来展望

该研究通过精心设计的原子级结构为开发高性能代谢酶开辟了有希望的途径。利用单原子工程模仿多种代谢酶的方法可能会应对酶缺乏症等关键挑战，并催生“代谢酶替代疗法”的新领域。