多种纳米材料,包括氧化锌纳米颗粒,可诱导促进细胞死亡的自噬效应。但其中具体机制还未完全阐明。本文我们使用水热合成法合成了氧化锌纳米颗粒(ZONs),验证了氧化锌纳米颗粒在HeLa细胞以及GFP-LC3/HeLa细胞中能够诱导完整的细胞自噬效应;小分子自噬抑制剂和自噬相关蛋白Atg5表达的沉默,均能显著抑制氧化锌纳米颗粒引起的细胞死亡,这进一步揭示了氧化锌纳米颗粒引起的细胞死亡与细胞自噬的相关性。与此同时,我们证明了游离锌离子的释放是导致细胞死亡的原因。氧化锌纳米颗粒对HeLa细胞内部溶酶体的酸性及降解能力具有一定的促进作用,内化的氧化锌纳米颗粒在胞内酸性环境(溶酶体)下释放大量锌离子,顺序上调胞内氧自由基(Reactive Oxygen Species,ROS)的产生,诱发细胞死亡。进一步地,我们也发现小分子自噬抑制剂及自噬相关蛋白Atg5表达的沉默,能够显著降低胞内游离锌离子的释放以及ROS的产生。因此,ZONs通过诱发细胞自噬效应,加速内化ZONs纳米颗粒的溶解、释放锌离子,进而上调胞内ROS产生,最终导致细胞死亡,揭示了氧化锌纳米颗粒在HeLa细胞中诱导促进细胞死亡的自噬的初步机制。癌症对人类健康存在巨大威胁,是导致人类死亡的主要原因之一。化疗是一种常见的癌症治疗方法,但由于化疗的副作用和癌细胞的耐药性,它仍然面临着严峻的挑战。寻求提高正常癌细胞及耐药癌细胞对化疗药物的敏感性的方法,降低化疗药物的使用剂量及潜在的副作用,迫在眉睫。在本文中,我们发现氧化锌纳米颗粒可以通过诱发细胞自噬效应,促进锌离子释放,增强普通癌细胞HeLa和耐药性癌细胞MCF-7-MDR对化疗药物的敏感性,揭示了氧化锌纳米颗粒自噬介导的肿瘤杀伤能力有望用于增强肿瘤化疗效果。此外,我们还发现氧化锌纳米颗粒能够诱导肿瘤细胞内部突变型p53的自噬性降解,增强对肿瘤细胞的杀伤。P53是重要的抑癌基因,但在超过50%的癌症中p53基因发生突变。突变型p53(mtp53)会出现折叠异常形成异聚体,上调耐药和细胞增殖等相关癌基因表达并获得新的癌基因功能,如促进肿瘤的生长侵袭和迁移。抑制突变型p53的合成或者促进突变型p53的降解,被认为是癌症治疗的一种有效方案。在本文中,我们首次报道了纳米材料可以通过诱导细胞自噬效应,加速肿瘤细胞内mtp53的降解。在MDA-MB-468和HT29两种含R273H突变mtp53细胞中,我们验证了氧化锌纳米颗粒可以降低细胞内mtp53的积累,蛋白合成抑制剂联合处理的实验结果证明了细胞内mtp53表达水平的降低是降解导致的。氧化锌纳米颗粒降解细胞内mtp53后,细胞死亡更多,说明mtp53的降解与细胞死亡有关。小分子自噬抑制剂联合处理能抑制氧化锌纳米颗粒引起的mtp53降解,说明氧化锌纳米颗粒是通过自噬途径降解mtp53。