深医科研成果

深圳大学医学部黄鹏教授团队在国际顶级学术期刊《Biomaterials》发表文章

文章来源: 作者: 发布时间:2021年02月20日 点击数: 字体:

   近日,医学部黄鹏教授团队在国际顶级学术期刊《Biomaterials》(影响因子10.317,中科院JCR 1区,TOP期刊)发表题为《Multi-enzyme mimetic ultrasmall iridium nanozymes as reactive oxygen/nitrogen species scavengers for acute kidney injury management》的文章。这篇文章的所有工作均在深圳大学完成,该团队张东阳博士第一作者,黄鹏教授为通讯作者,深圳大学为唯一单位和唯一通信单位,该团队所在的生物医学工程学科属于广东省优势重点学科。

急性肾损伤(AKI)是一种常见的肾脏疾病,其常见的特征主要表现为肾小管过滤减少、血液中氮废物积累增加、抗炎因子释放以及氧化应激和凋增强。肾功能恶化导致极高的发病率和死亡率,每年约有170万人死亡。重要的是,高达25%的AKI病例是由使用临床药物引起的,如顺铂。最近有研究表明,AKI过程中产生过多活性氧/氮RONS,可能与生物分子发生反应,导致急性肾小管坏死和肾功能衰竭。虽然,氨磷汀AMFN-乙酰半胱氨酸等多种分子已被用于AKI治疗,但其疗效有限,生物利用度较差,影响了其临床应用。因此,开发新型AKI治疗药物尤为重要。

纳米酶作为一种新型且有发展前景的人工酶,因其催化活性高、多类酶活性、易于大规模生产、成本低、稳定性高等优点而受到广泛关注。近年来,金属铱基纳米材料表现出多种酶活性和优异的活性氧清除能力,被广泛应用于生物检测、肿瘤治疗等领域。该研究成功地合成了一种聚乙烯吡咯烷酮修饰的超小铱纳米颗粒Ir NPs-PVP),该颗粒具有多酶活性,可以高效地清除RONS,从而实现AKI的治疗图1。Ir NPs-PVP具有如下多酶活性:包括超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等。通过电感耦合等离子体质谱ICP-MS和计算机断层扫描CT)实验,结果表明小的Ir NPs-PVP优先蓄积在健康和AKI小鼠肾脏中,有利于后继的AKI治疗同时超小的Ir NPs-PVP可以通过尿液快速排出。这些研究结果表明,超小Ir NPs-PVP纳米酶有望用于AKI的治疗,具有潜在临床转化前景

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图1. Ir NPs-PVP通过清除RONS缓解治疗横溶肌诱导急性肾损伤(RM-AKI)和顺铂诱导急性肾损伤(CP-AKI)示意图。

 

本研究工作得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金,广东省自然科学基金、深圳市科创委等项目的支持。

 

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221000570

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