图1. Pt@LA纳米酶在脑出血治疗中的示意图
脑出血(Intracerebral Hemorrhage, ICH)是一种高致残率、高病死率的急性脑血管疾病,占全部中风病例的 10%~15%。尽管近年来医疗技术不断进步,但脑出血的治疗仍面临诸多挑战。ICH 继发性神经损伤是导致患者预后不良的主要原因,其复杂的病理机制涉及血肿的机械压迫、血脑屏障的破坏、局部缺血缺氧、活性氧(ROS)积累以及小胶质细胞介导的免疫炎症反应。这些因素共同导致神经元凋亡、神经网络重塑受损以及长期神经功能缺陷。由于目前缺乏特异性干预策略,临床治疗仍以降颅压、血肿清除和支持治疗为主,但这些措施在改善患者长期预后方面仍存在局限。因此,探索能够有效调控 ICH 继发性损伤的干预策略仍具有重要意义。
图2. Pt@LA的理化表征
本研究针对 ICH 继发性损伤的病理机制,提出了一种基于昆布多糖(laminarin)修饰的铂纳米酶(Pt@LA)用于脑出血治疗的新策略。昆布多糖是一种天然的 C 型凝集素受体 Dectin-1 受体配体,能够特异性调控小胶质细胞极化,抑制促炎通路的激活。铂纳米酶则因其优异的抗氧化特性,在神经炎症相关疾病的研究中备受关注。本研究设计的 Pt@LA 纳米酶,利用昆布多糖的免疫调节功能与铂纳米酶的氧化应激清除能力,形成协同作用,以降低 ICH 诱导的促炎微环境,进而改善神经损伤。
图 3. Pt@LA的酶活性及ROS清除能力
研究发现,Pt@LA 通过与 Dectin-1 受体结合,抑制 Syk/NF-κB 促炎信号通路的激活,从而降低促炎因子 IL-1β、IL-6 和 TNF-α 的表达。这一机制减少了小胶质细胞向 M1 促炎表型的极化,有助于抑制 ICH 诱导的神经炎症反应。在小胶质细胞体外实验中,Pt@LA 处理组显著降低了 CD86 阳性 M1 型小胶质细胞的比例,并减少了促炎细胞因子的分泌水平。在动物实验中,利用大鼠 ICH 模型评估 Pt@LA 对神经功能的保护作用。结果显示,与对照组相比,Pt@LA 组的神经行为学评分(mNSS)明显改善,血肿周围的神经元存活率提高,同时炎症反应和氧化应激水平显著降低。此外,组织学分析发现,Pt@LA 处理组的胶质瘢痕形成明显减少,进一步证明其改善脑损伤微环境的潜力。
图4. Pt@LA调控小胶质细胞极化,抑制神经炎症
图 5. Pt@LA在ICH大鼠模型中的神经保护作用
图6. Pt@LA抑制ICH大鼠模型中M1型小胶质细胞的过度激活
本研究揭示了昆布多糖-铂纳米酶在脑出血治疗中的应用潜力,并为纳米酶在神经损伤修复中的应用提供了新的思路。然而,其在小胶质细胞调控中的深层机制及不同信号通路的协同作用仍需进一步研究。未来研究将进一步探讨其作用机制及生物安全性,以推动其向临床转化。这一研究为 ICH 继发性神经炎症的干预提供了新的方向,有望为卒中患者带来更优化的治疗方案。
相关工作以“Synergistic microglial modulation by laminarin-based platinum nanozymes for potential intracerebral hemorrhage therapy”为题于2025年2月发表于Biomaterials。论文第一作者为福建医科大学硕士研究生郭秀妹与博士研究生郑琼华,福建医科大学附属第二医院郑锋、何少斌及王凌星为该文的通讯作者。