顆粒在線訊：活性氧自由基（ROS）的大量產(chǎn)生是體內(nèi)炎癥發(fā)生發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié)，發(fā)展高效的ROS清除劑并有效富集至炎癥部位是提高急性炎癥性疾病治療效果的重要手段。近日，中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬同仁醫(yī)院合作，發(fā)展了細(xì)胞囊泡表面原位生長(zhǎng)高催化活性納米晶的新策略，并在小鼠急性結(jié)腸炎和急性肝損傷模型上有效清除了ROS，為急性炎癥性疾病治療帶來了新思路。相關(guān)工作發(fā)表在Nano Today (2021, 40, 101282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nantod.2021.101282)。

　　急性腸炎、急性肝損傷等疾病是臨床上常見的急性炎癥性疾病，病情嚴(yán)重者可引起多臟器的功能紊亂甚至衰竭。急性炎癥過程中產(chǎn)生的ROS會(huì)引起細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性改變和進(jìn)一步的DNA損傷，繼而引起器官功能障礙。納米抗氧化劑具有高比表面積，可以借助其催化活性清除ROS，以此減少ROS引發(fā)的組織損傷并控制疾病進(jìn)展，在治療急性炎癥性疾病領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。但是，現(xiàn)有的納米抗氧化劑（如氧化鈰、氧化鉬、氧化錳）在炎癥組織中的蓄積量較低，其ROS清除能力也亟需進(jìn)一步提升。

　　過程工程所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基于具有長(zhǎng)循環(huán)特性的紅細(xì)胞囊泡（ReV），提出了原位生長(zhǎng)高催化活性納米晶的新策略，并聯(lián)合上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬同仁醫(yī)院交叉合作，面向臨床應(yīng)用的實(shí)際需求，進(jìn)行了急性炎癥性疾病創(chuàng)新藥物制劑的研發(fā)。研究團(tuán)隊(duì)首先基于臨床腸炎患者腹部超聲影像，發(fā)現(xiàn)了腸系膜動(dòng)脈血流速度和血流量增加的病理特點(diǎn)，并在小鼠模型中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)血管壁損傷和滲漏的特征。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)提出了以粒徑小、循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)的紅細(xì)胞囊泡作為載體，實(shí)現(xiàn)了靜脈輸注后在急性炎癥結(jié)腸組織中大量蓄積?；谏鲜黾t細(xì)胞囊泡，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)展了表面原位結(jié)晶的新策略，借助囊泡表面的脂質(zhì)與鈰離子的相互作用，有效降低了氧化鈰納米晶生長(zhǎng)的能量壁壘，使得氧化鈰納米晶的粒徑降低至~3 nm，并且+3價(jià)氧化鈰比例可以提高至60.8%，大幅提升了清除ROS的能力。

　　借助上述長(zhǎng)循環(huán)特性和高效清除ROS的能力，嵌合氧化鈰納米晶的紅細(xì)胞囊泡（Ce-ReV）可以在炎癥結(jié)腸組織中富集并顯著控制疾病進(jìn)展。紅細(xì)胞囊泡還可以與具有組織修復(fù)功能的干細(xì)胞外泌體融合（ReMeV），并在此基礎(chǔ)上原位生長(zhǎng)氧化鈰納米晶（Ce-ReMeV），用于重癥急性腸炎和急性肝損傷的治療，在有效清除ROS的同時(shí)，修復(fù)受損的組織和器官，顯著延長(zhǎng)了模型小鼠生存期。

　　該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和上海市衛(wèi)生健康委員會(huì)重點(diǎn)學(xué)科項(xiàng)目的支持。

　　細(xì)胞囊泡原位生長(zhǎng)氧化鈰納米晶用于急性炎癥性疾病治療：a. 原位生長(zhǎng)氧化鈰納米晶的紅細(xì)胞囊泡電鏡圖；b. 電子自旋共振檢測(cè)原位生長(zhǎng)氧化鈰納米晶的紅細(xì)胞囊泡清除ROS的能力；c. 紅細(xì)胞囊泡在健康小鼠和腸炎小鼠腸壁血管的滲透；d. 紅細(xì)胞囊泡在健康小鼠和腸炎小鼠各臟器內(nèi)的體內(nèi)分布；e. 各組腸炎小鼠體重變化；f. 各組小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度分析；g. 急性肝損傷小鼠各組生存曲線；h. H&E切片檢測(cè)小鼠肝臟組織損傷和修復(fù)情況；i. 谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶水平。