Copper-cysteamine nanoparticles reprogram mitochondrial fusion to potentiate sonodynamic therapy for hepatocellular carcinoma
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Hepatocellular carcinoma (HCC) remains a formidable therapeutic challenge due to its high recurrence rate and limited therapeutic options, especially in advanced stages. Sonodynamic therapy (SDT) has emerged as a promising non-invasive approach with deep-tissue penetration capabilities. However, its efficacy is hindered by the lack of efficient, biosafe sonosensitizers and an insufficient understanding of subcellular mechanisms. To address these limitations, we developed copper-cysteamine nanoparticles (Cu-Cy) as a novel nanosonosensitizer. Under ultrasound irradiation, Cu-Cy generate abundant reactive oxygen species (ROS) dominated by singlet oxygen ( 1 O 2 ), inducing potent cytotoxicity in HCC cell lines (IC 50 = 25 μg/mL) and achieving 87.91% tumor growth inhibition in a Huh7 xenograft model following intratumoral administration, without systemic toxicity. Mechanistically, beyond ROS-mediated damage, ultrasound-activated Cu-Cy reprogram mitochondrial dynamics by upregulating the fusion protein mitofusin-2 (MFN2) and downregulating the fission protein dynamin-1-like protein (DNM1L), shifting the balance toward mitochondrial fusion. This fusion-dominated phenotype suppresses cellular proliferation and migration while activating caspase-dependent apoptosis. Critically, MFN2 silencing abolished these therapeutic effects, confirming the pivotal role of mitochondrial fusion in SDT potentiation. Our findings unveil mitochondrial fusion modulation as a novel therapeutic axis to augment SDT efficacy and establish Cu-Cy as an effective sonosensitizer for local HCC treatment in preclinical models.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Copper-cysteamine nanoparticles reprogram mitochondrial fusion to potentiate sonodynamic therapy for hepatocellular carcinoma
- Date Crossref
- 01/08/2026
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Central South University Department of Radiology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Second Xiangya Hospital of Central South University pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Hunan Children's Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Changsha Medical University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Third Xiangya Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Xi’an Jiaotong-Liverpool University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Affiliated Children's Hospital of Xiangya School of Medicine Department of Radiology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chips pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Radiology — Central South University, Second Xiangya Hospital of Central South University et Hunan Children's Hospital, avec 5 autres affiliations.
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