Duale Hemmung des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes und des Atmungskettenkomplexes induziert Apoptose durch einen mitochondrienzielgerichteten fluoreszierenden organischen Arsenikal in vitro und in vivo

Basierend auf dem potenziellen therapeutischen Wert der Zielansteuerung von Mitochondrien und der Tracing-Fähigkeit des Fluorophors wurde ein fluoreszierendes, gegen Mitochondrien gerichtetes organisches Arsenikal PDT-PAO-F16 hergestellt, das nicht nur die zelluläre Verteilung visualisierte, sondern auch anti-krebsaktive Wirkungen in vitro und in vivo ausübte, indem es den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex (PDHC) und die Atmungskettenkomplexe in Mitochondrien zielte. Im Detail häufte sich PDT-PAO-F16 hauptsächlich innerhalb von Stunden in den Mitochondrien an und unterdrückte die Aktivität des PDHC, was zu einer Hemmung der ATP-Synthese und einer Störung der Thermogenese führte. Darüber hinaus beschleunigte die Unterdrückung des Atmungskettenkomplexes I und IV die mitochondriale Dysfunktion, was zu einer kaspasefamilienabhängigen Apoptose führte. In vivo wurde die akute Promyeloblastenleukämie in der PDT-PAO-F16 behandelten Gruppe im APL-Mäusemodell erheblich gelindert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der fluoreszierende organische Arsenikal-Vorläufer mit Bildgebung und zielgerichteter Antikrebs-Wirksamkeit ein vielversprechendes Antikrebsmittel ist.