仿生限域级联纳米反应器用于靶向治疗动脉粥样硬化
 
  时间：2026/03/13    作者：吴月煌  
  动脉粥样硬化（AS）通常被认为是一种脂质驱动的慢性炎症性疾病，其发病核心与氧化应激、脂质代谢紊乱和内皮功能障碍密切相关。斑块微环境中活性氧（ROS）大量富集，会导致内皮功能障碍和氧化低密度脂蛋白（oxLDL）异常沉积，进而招募巨噬细胞并形成脂质核心；而衰老血管相关细胞分泌的多种炎症因子及ROS，会进一步加速动脉粥样硬化的发生和发展。因此，降低氧化应激水平、抑制细胞衰老，对治疗动脉粥样硬化具有重要意义。动物实验已证实，天然抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）与谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）对动脉粥样硬化具有明确保护作用，但天然酶存在成本高昂、体内稳定性差等问题，极大限制了其临床应用。纳米酶作为天然酶的高效替代材料应运而生，其中超小普鲁士蓝纳米颗粒（USPB NPs）因极小的尺寸（小于5纳米）具备多种超高的类酶活性（过氧化物酶（POD）、SOD、过氧化氢酶（CAT）），极具临床应用潜力。然而这种超小尺寸的纳米颗粒极易被肾脏代谢清除，体内循环时间短，对机体具有较大的毒性和刺激性，且其不易修饰，缺乏靶向性，限制了其临床应用。因此需要通过材料设计扬长避短，推进其实际应用进程。然而单一的纳米酶仍不足以抵抗斑块内复杂的氧化应激环境。临床研究表明，缺乏特定的抗氧化酶（如谷胱甘肽过氧化物酶，GPx）会加速动脉粥样硬化的进展。硒是多种含硒抗氧化酶（如GPx）的活性中心，研究表明补充硒有助于延缓细胞衰老，减轻动脉粥样硬化。因此，基于硒构建的GPx模拟纳米材料，其医学应用价值正日益凸显。
 
针对动脉粥样硬化本身病理机制的复杂性，以及单独使用USPB或者硒纳米酶均存在体内循环时间短，疗效不足，缺乏靶向性等问题。因此，近期本团队设计了一种中性粒细胞膜仿生的限域级联纳米反应器(USPB@SeDMSN@NM)用于靶向治疗动脉粥样硬化。该反应器是受自然界中多酶复合物（MECs）的启发，通过将USPB载入Se掺杂的树枝状介孔二氧化硅（SeDMSN）的大孔结构当中，并在外面包覆具有炎症趋向性的中性粒细胞膜。SeDMSN的孔道为Se和USPB提供限域空间，用以加速与底物之间传质，最小化中间过程，从而提高了这两种合作酶的催化效率，使其能够以高效级联的方式依次清除ROS。中性粒细胞膜能够将这种限域级联纳米反应器靶向递送到斑块部位，从而最大程度的提高治疗效果。体外和体内的实验结果表明，USPB@SeDMSN@NM纳米反应器能够通过高效清除ROS减轻巨噬细胞和内皮细胞的炎症反应，并通过减少巨噬细胞中的脂质积累来抑制泡沫细胞的形成。此外，它还具有显著的抗衰老作用，能够保护 DNA 免受氧化损伤，并延缓细胞衰老的进程。这种仿生纳米反应器通过进行受限的SOD-CAT/GPx酶级联反应来高效调节斑块微环境，为靶向治疗动脉粥样硬化提供了一种新思路。
 
该工作以“Nature-inspired confined cascade enzyme nanoreactors for targeted atherosclerosis therapy”为题，发表在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志上。南京大学医学院顾宁教授和东南大学生物科学与医学工程学院盛静逸副研究员为共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41392-026-02598-4
 

图1 仿生限域级联纳米酶制备过程及其靶向治疗动脉粥样硬化示意图。