實現脊髓損傷(SCI)后的功能恢復是一項極具挑戰性的難題。傳統的藥物療法側重于抑制免疫反應。然而,目前仍缺乏能夠緩解氧化應激的策略。有鑒于此,南方醫科大學廖玉輝研究員、香港中文大學(深圳)唐本忠院士、趙征教授和暨南大學紀志盛教授開發了基于鋅-有機框架(Zn@MOF)的聚集誘導發光(AIE)納米酶,并將其用于加速SCI后的恢復。
本文要點:
(1)實驗通過生物正交反應將具有AIE活性的分子2-(4-疊氮-丁基)-6-(苯基(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)氨基)-1H-非那烯-1,3-二酮修飾到多功能Zn@MOF上,從而構建了一種新型納米酶(命名為Zn@MOF-TPD)。研究發現,這些納米酶能夠在SCI位置逐漸釋放沒食子酸和鋅離子(Zn2+)。釋放的沒食子酸是一種活性氧(ROS)清除劑,可以促進抗氧化和減輕炎癥,從而重新建立ROS產生和抗氧化防御系統之間的平衡。
(2)釋放的Zn2+能夠抑制基質金屬蛋白酶9(MMP-9)的活性,進而通過ROS介導的NF-kB通路促進繼發性SCI后的神經元再生。此外,Zn@MOF-TPD也可以保護神經元和髓鞘免受創傷,抑制膠質瘢痕的形成,增強神經干細胞的增殖和分化,從而改善損傷性SCI大鼠神經元和損傷脊髓組織的修復,促進功能恢復。綜上所述,該研究構建的Zn@MOF-TPD納米酶具有減輕SCI后氧化應激介導的病理生理損傷和促進運動恢復的重要潛力。
Judun Zheng. et al. Engineered Multifunctional Zinc?Organic Framework-Based Aggregation-Induced Emission Nanozyme for Accelerating Spinal Cord Injury Recovery. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c10541
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c10541