南昌大学附一院 Materials Today Bio | 靶向Ce-MOF纳米酶 | ROS清除炎症重编程 | 慢性胰腺炎
慢性胰腺炎(CP)是一种以持续炎症和进行性纤维化为特征的不可逆疾病,其核心机制在于ROS介导的氧化应激与炎症反应形成恶性循环,同时激活胰腺星状细胞促进胶原沉积与组织破坏,然而传统抗氧化治疗由于递送效率低、作用短暂及缺乏靶向性,难以有效阻断疾病进展,因此开发能够靶向病灶并协同清除ROS与抑制炎症信号的策略至关重要。
作者构建透明质酸(HA)修饰的姜黄素负载Ce基MOF纳米酶(HC@CeMOF),利用HA-CD44介导炎症靶向,实现纳米酶在胰腺病灶富集,通过Ce³⁺/Ce⁴⁺循环高效清除ROS,同时缓释Cur抑制NF-κB通路,在机制上协同实现抗氧化、抗炎与抗纤维化,从而打破ROS驱动的炎症-纤维化循环。
作者首先通过水热法合成约60 nm的CeMOF,并负载Cur后包覆HA形成HC@CeMOF,TEM/SEM显示颗粒均一,EDS证实元素均匀分布,XPS揭示Ce³⁺/Ce⁴⁺共存,XRD表明结构稳定未被破坏。
图1:HC@CeMOF的构建及结构表征。
进一步表征显示HC@CeMOF粒径约68 nm、Zeta电位约-5.7 mV,具有良好稳定性与分散性,同时Cur实现高效负载并呈现响应性释放,在透明质酸酶及ROS环境下释放加快。
图2:材料理化性质与药物释放行为。
体外实验表明HC@CeMOF具有良好细胞及血液相容性,同时可高效清除ABTS⁺、DPPH、PTIO、H₂O₂及O₂⁻等多种自由基,并显著降低细胞内ROS水平,同时抑制α-SMA与Collagen I表达并下调NF-κB活性。
图3:细胞相容性、ROS清除及抗纤维化作用。
在体内安全性评价中,HC@CeMOF连续给药28天未引起血常规、肝肾功能异常,主要脏器HE染色无明显损伤,显示良好的生物安全性。
图4:体内生物安全性评估。
机制研究与体内分布结果表明HA可与CD44稳定结合,HC@CeMOF在CP小鼠胰腺显著富集并长时间滞留,而HA阻断后靶向显著下降,同时材料在体内分布更集中于炎症部位。
图5:靶向能力与体内分布分析。
在CP模型中,HC@CeMOF显著改善胰腺组织结构,减少腺泡损伤和胶原沉积,组织学染色及免疫检测显示其显著抑制α-SMA与Collagen I表达,抗纤维化效果优于对照组。
图6:体内治疗效果及组织学评估。
进一步炎症分析显示HC@CeMOF显著降低TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子并上调抗炎因子,同时抑制NF-κB通路活性,表明其通过抗氧化与抗炎协同重塑炎症微环境。
图7:体内抗炎作用及机制分析。
本研究构建了HA靶向的Cur负载CeMOF纳米酶HC@CeMOF,通过HA-CD44实现炎症部位精准富集,利用Ce³⁺/Ce⁴⁺循环高效清除ROS并协同Cur抑制NF-κB信号,从而在慢性胰腺炎中实现抗氧化、抗炎与抗纤维化的多重协同调控,显著改善组织损伤与纤维化进程,为慢性炎症疾病提供了一种可行的纳米治疗策略。
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