专栏名称: Biomaterials 生物材料
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纳米酶“双重调控”策略:昆布多糖-铂纳米酶改善脑出血微环境与缓解神经炎症

Biomaterials 生物材料  · 公众号  ·  · 2025-04-12 01:37

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研究内容简介

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。


课题组简介

福建医科大学附属第二医院郑 :医学博士,毕业于德国科隆大学。副主任医师,福建医科大学附属第二医院神经外科行政副主任,神经医学中心副主任,硕士研究生导师,留学生研究生导师,国家留学基金委公派留学通讯评委,福建省高层次人才,泉州市高层次人才, 2023年度全国神经外科领域科研高产学者,福建医科大学附属第二医院十佳青年医师。长期从事脑血管疾病、颅内肿瘤及颅脑外伤的临床诊疗及科研工作,重点聚焦纳米技术结合干细胞在脑卒中神经功能恢复中的作用及干预机制。多个国际神经病学SCI期刊编辑及审稿人,主持福建省科技厅、福建省卫健委及泉州市科技局多项科研课题,以第一作者或通讯作者身份发表SCI论文60余篇,累计影响因子400余分。


福建医科大学附属第二医院何少斌 :药理学博士,斯坦福 2024全球Top 2%科学家,中国科学院生物物理所&纳米酶工程实验室访问学者,福建省高层次人才,泉州市引进高层次人才,福建医科大学附属第二医院引进人才,药学部临床药学实验室PI,Exploration期刊学术编辑(实时IF≥20),福建省药学会药学教育专业委员会委员,泉州市第六批引进高层次人才团队PI,10余个权威SCI期刊审稿专家。何少斌的研究方向为纳米酶仿生设计及医药应用,迄今在权威SCI期刊发表论文≥50篇(中科院一区≥30篇),累计引用≥2000次,h指数27,i10指数39,申请专利32项,参编书籍1部,主持科研课题8项。


个人主页链接:

https://orcid.org/0000-0003-0888-9118


课题组主页链接:

https://www.x-mol.com/groups/shaobin_he


福建医科大学附属第二医院王凌星 医学博士,福建医科大学附属第二医院神经内科主任医师、副教授、博士生导师、硕士生导师,美国新泽西州立大学访问学者。以第一作者或通讯作者身份在 SCI CSCD 期刊发表论文 40 余篇,曾主持福建省自然科学基金项目、福建省卫生计生中青年骨干人才培养项目及泉州市高层次人才创新创业项目。主要从事认知障碍、帕金森病及脑血管疾病的诊疗与研究。


基金资助

该研究 得到了福建省自然科学基金项目(2023J01754,2022J01271)、福建省卫健委卫生健康中青年骨干人才项目(2023GGA046)、福建省科技创新联合基金项目(2023Y9235,2023Y9226)、泉州市引进高层次人才团队项目(2023CT008)及泉州市科技计划项目(2022NS084)的 支持。


论文信息

Paper information

Xiumei Guo # , Qionghua Zheng # , Wen Gao, Yinfeng Xiao, Liyong Shi, Fenglin Lin, Yu Xiong, Yin Zhang, Qiuxia Xu, Lingxing Wang * , Shaobin He * , Feng Zheng * . Synergistic microglial modulation by laminarin-based platinum nanozymes for potential intracerebral hemorrhage therapy. Biomaterials 2025, 319, 123212.


微信号:

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