近日,郑州大学王建教授、陈雪梅教授与江冰副教授团队合作,总结了近年来纳米酶在缺血性卒中和创伤性脑损伤应用的最新进展,在纳米医学领域高水平期刊《ACS Nano》上发表了题为“Nanozymes: Potential Therapies for Reactive Oxygen Species Overproduction and Inflammation in Ischemic Stroke and Traumatic Brain Injury”的综述文章,郑州大学基础医学院基础医学专业2020级本科生杨云帆和第三临床医学院临床医学五加三一体化(儿科学)2020级本科生李梓湘等为本文共同第一作者。
缺血性中风和TBI是由脑部血流突然中断或外力冲击导致的脑损伤,这类伤害通常会引起活性氧(ROS)的大量产生,进而导致细胞死亡和脑组织损伤。传统的ROS清除酶由于半衰期短和不能穿越血脑屏障的局限,使得其在临床上的应用受限。相比之下,纳米酶模仿自然酶的催化功能,具有成本效益高、稳定性好及易于储存等多项优势,使其在疾病诊断和治疗干预中优于自然酶。同时由于其灵活的可设计性使其能够通过特定的靶向基序修饰具备穿越血脑屏障的能力,从而直达病变部位。文章中指出,纳米酶具有多种类酶活性,包括过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,能够有效清除体内过量的ROS。通过减轻氧化应激、缓解神经炎症、修复血脑屏障及减少神经元死亡,纳米酶显著提升了治疗效果。同时,作者介绍了目前纳米酶作用到损伤部位的三种主要途径,分别是血栓掺入,受体介导的内吞作用和转铁蛋白途径,这些方式都体现了纳米酶的可设计性和高效递送特性。此外,文章绘制了各种纳米酶的结构特征,并详细汇总了体内外实验模型的研究方法,包括每种纳米酶的无毒浓度范围。在文章的结尾,作者对未来纳米酶的研究方向和临床应用前景进行了深入的探讨和总结,展望了其在神经系统疾病治疗领域的广阔发展潜力。
《ACS Nano》是纳米医学领域的顶级期刊之一,在国际上具有广泛的影响力。该期刊涵盖了纳米科学和纳米技术各个领域,促进相关学科之间的合作交流。
该文章得到了国家自然科学基金(No. 82371339 , U1704166, 32000996)的资助。
文章链接: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c03425