北京化工大学汪乐余团队与胡高飞团队共同合作,提出了一种温和氧化价态工程策略,通过调控氧化钼纳米酶中Mo的价态,调节氧化钼纳米酶的选择性,实现对AKI的治疗监测。
纳米酶可以模拟天然酶的活性,并且由于低成本、高稳定性、大规模生产和耐久性的优点引起广泛关注。但是因为缺乏与天然酶中观察到的空间和组分合作的酶样分子识别单元,因此纳米酶具有反应选择性差的缺陷。钼(Mo)是具有理想生物安全性的低成本过渡金属,具有多种氧化态,可以提高纳米酶的模拟活性,同时,基于Mo的纳米材料也可用作光热治疗(PTT)及光声成像(PAI)的有效纳米剂。
氧化应激是急性肾损伤(AKI)最主要的病理生理机制,可导致肾脏氧化代谢失常、产生过量ROS,引发肾脏损伤。
本文通过可控的方式调节Pluronic F127包被的氧化钼(MoO3-x)纳米酶中Mo的价态(表示为MF-x,x:氧化时间),提高其H2O2相关催化反映的特异性,用于ROS相关疾病的特异性治疗和监测。实验表明具有低平均价态的MF-0和具有高平均价态的MF-10分别表现出最佳的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)样活性。同时通过体内、体外实验验证了MF-0在AKI治疗中具有很强的潜力,而且MF-0在治疗过程中诱导光声信号(由近红外光驱动)随着ROS的消耗而变化,从而保证了对深部组织中ROS的实时原位监测。在AKI治愈的小鼠(用MF-0治疗)中清除了肾脏中的ROS,因此由过量ROS引起的减弱的PA信号(“关闭”)被打开。ROS响应型可切换PAI避开了非特异性滞留的假阳性信号,成功实现了AKI在体治疗过程的实时监测和治愈后的评估。
本篇文献研究为ROS相关疾病提供了理想的非侵入性诊断方法,同时对AKI治疗后评估提供了可行的策略。
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53047-1