副主编曾涉嫌数据造假的《ACS Nano》到底怎么样？哈尔滨工业大学团队“细胞凋亡+纳米材料”的医工交叉文章来揭晓！

首先肯定的是，ACS Nano目前仍处于“纳米材料”领域的第一梯队。但是，前几年（2021年7月），该期刊副主编涉嫌数据造假的事确实引起了一阵轩然大波~期间，给期刊声誉带来不小的冲击，但也并没有让ACS Nano唱衰。那么ACS Nano到底怎样呢？咋们今天顺带了解下吧~

自创办以来，ACS Nano迅速崭露头角，成为纳米科学和纳米技术领域尖端期刊之一，是交流有关化学、材料科学、生物学、医学、物理学和工程学交叉领域的纳米科学和纳米技术研究的综合性文章的论坛。

近年来，医工交叉成为一种“潮流”，被公认为是推动医疗科技创新的重要途径，是破解医学“卡脖子”问题的重要“密码”。从临床出发，围绕创新器械、创新药物等医工交叉前沿技术与应用，可能开启医疗发展新篇章。

今天甄博就给大家分享一篇该期刊上“医工交叉”相关文章，一起看看期刊的质量吧~文章是哈尔滨工业大学田维明团队发表的题为“Circadian Rhythm-Dependent Therapy by Composite Targeted Polyphenol Nanoparticles for Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury”的研究论文。    

田维明，哈尔滨工业大学生命科学与技术学院教授、博士生导师。先后主持多项国家自然科学基金项目、中加国际合作项目等。先后发表60多篇SCI论文，总引用达到1700多次。其中多篇发表在Nature Communications、Chemical Engineering Journal、Biosensors and Bioelectronics等国际专业杂志。

该研究展示了一种创新的基于聚酚纳米颗粒的昼夜节律依赖治疗策略，能够有效减轻心肌IR损伤，并通过调节昼夜节律基因实现精准治疗，为未来心血管疾病的治疗提供了新的方向，特别是在昼夜节律调控的药物开发中具有广阔的应用前景。宝子们，看完简介后是否有种意犹未尽的感觉，那就快跟着甄博往下看吧！（ps：想完成从看文章到发文章闭环的宝子，甄博每日在线，努力宣传，你负责做决定，我负责你满意！感兴趣的直接扫码了解吧！！）

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杂志：ACS Nano

影响因子：IF=15.8

发表时间：2024年10月

研究背景

心肌缺血再灌注损伤（Myocardial Ischemia-Reperfusion，IR）是在治疗心肌梗死过程中常见的并发症，会导致心肌损伤区域扩大，影响心脏功能。具有显著的昼夜节律性，早晨时段心肌梗死的发生率更高，IR损伤更为严重。

生物钟主要由转录/翻译反馈回路（Transcription/Translation Feedback Loops，TTFLs）调节，涉及的核心转录因子和周期基因在心脏中扮演着关键角色。活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）过载和炎症损伤是心肌IR损伤的主要原因，昼夜节律通过影响ROS水平和炎症反应的严重程度来影响IR损伤。

白藜芦醇（Resveratrol，RES）和原花青素（Proanthocyanidins，OPC）这两种多酚类化合物具有良好的ROS清除能力和抗炎活性，被认为是治疗心肌IR损伤的潜在药物。为了提高多酚类化合物的稳定性和靶向性，本研究设计了以透明质酸（Hyaluronic Acid，HA）为核心，嫁接MMP靶向肽的纳米粒子，以期提高对损伤心肌区域的递送效率。

研究主要结果

1.纳米粒子的表征

利用HA作为交联剂，通过RES和OPC合成复合纳米粒子（NPs），并通过嫁接MMP靶向肽提高其对受损心肌的靶向性，FTIR光谱确认NPs成功合成。CCK-8实验、小鼠组织染色及罗丹明6G标记的NPs验证了其在体外和体内的心肌靶向能力，QCM-D和活体成像系统显示NPs能有效定位并长期驻留在受损心肌组织中。

(A)透明质酸的酸化及多肽的嫁接；(B)复合材料纳米颗粒的合成；(C)纳米粒子的傅里叶红外表征；(D)HA-OPC-MMP纳米颗粒的粒径；(E)HA-RES-OPC-MMP纳米颗粒的粒径；(F)HA-OPC-MMP纳米颗粒的SEM和TEM表征；(G)HA-RES-OPC-MMP纳米颗粒的SEM和TEM表征；(H)HA-RES-OPC-MMP NPs孵育活化的HL-1细胞；(I)纳米颗粒靶向能力的QCM-D表征。

2.NPs的抗氧化剂和心血管细胞保护作用

体外实验结果发现，IR损伤的一个重要特征是ROS过载，NPs的抗氧化水平显著高于HA和RES，但低于OPC单体。细胞水平上，NPs显示出显著的细胞和血管保护作用。H/R实验发现NPs显示出抗炎作用。此外，NPs还能抑制细胞凋亡并显著增加节律基因Sirt1的转录活性。

(A)不同材料的DPPH清除能力；(B)不同浓度的纳米颗粒对lps激活的HL-1细胞中ROS的清除能力；(C)ROS的荧光强度统计；(D)纳米颗粒培养不同时间后血管内皮细胞的划痕实验；(E)单元格划痕的平均宽度；(F)经H/R处理后，NPs可清除HL-1细胞中的ROS；(G)ROS荧光强度统计；(H-K)不同组处理的H/R心肌细胞中Tlr4、Nfκb、Bax和Bcl2 mRNA的相对表达量。

3.NPs可显著减轻ZT1时小鼠心肌IR损伤

在生物钟时间ZT1（Zeitgeber time）进行了小鼠IR手术，HE染色、Masson染色、TUNEL染色、心脏磁共振成像（MRI）、超声心动图等结果显示，生物钟节律因素在NPs治疗心肌IR损伤中有重要作用。

(A)在ZT1条件下，不同治疗组心脏的HE染色；(B)不同治疗组小鼠心脏切片的Masson染色；(C)不同治疗组小鼠心脏切片的TUNEL特征；(D-F)在ZT1下，不同治疗组小鼠心脏的LGE特征；(G-I)ZT1时不同治疗组小鼠心脏的EF、FS和LVIDs；(J)ZT1时不同治疗组小鼠的m型超声心动图；(K-N)不同组心肌IR小鼠在ZT1后Tlr4、Nfκb、Bax/Bcl2和Sirt1 mRNA的相对表达量；(O-Q)ZT1组下不同治疗组小鼠心脏中TLR4、IKBα、p-IKBα、BCL2和BAX蛋白表达的免疫印迹结果；(R-V)ZT1小鼠GAPDH蛋白表达的归一化统计。    

4.纳米颗粒用于治疗Per1/2敲除小鼠的心肌IR损伤

构建Per1/2基因敲除小鼠，发现这些小鼠的昼夜节律明显紊乱，成为验证NPs治疗能力的理想模型。在没有昼夜节律的小鼠中，IR手术导致心肌显著纤维化、炎症和凋亡损伤，NPs对此几乎没有治疗效果，表明昼夜节律对NPs的治疗效果至关重要。

(A)Per1/2基因敲除小鼠不同治疗组心脏的HE染色；(B)Per1/2基因敲除小鼠不同治疗组心脏的Masson染色；(C)不同治疗组中Per1/2敲除小鼠心脏切片的TUNEL表征；(D-F)不同治疗组中Per1/2基因敲除小鼠的LGE特性分析；(G-I)不同治疗组中Per1/2基因敲除小鼠心脏的EF、FS和LVIDs；(J)不同治疗组中Per1/2基因敲除小鼠的m型超声心动图；(K-N)Per1/2敲除小鼠不同处理组LV中Tlr4、Nfκb、Bax/Bcl2和Sirt1 mRNA的相对表达量；(O-Q)免疫印迹法检测不同处理组Per1/2敲除小鼠的LV中TLR4、IKBα、p-IKBα、BCL2和BAX蛋白的表达；(R-V)Per1/2基因敲除小鼠GAPDH蛋白表达的归一化统计。

文章小结

(1)开发了一种新型的纳米粒子HA-RES-OPC-MMP NPs，能够根据ROS和炎症的昼夜节律特征，在心肌IR损伤最严重的时段实现更有效的治疗，为精准医疗提供了新的思路；    

(2)通过使用Per1/2敲除小鼠模型，进一步验证了纳米粒子对心肌IR损伤治疗作用的昼夜节律依赖性，为理解昼夜节律在心血管疾病治疗中的作用提供了重要证据。

将国自然热点“细胞凋亡”与“纳米材料”联合，通过医工交叉的跨学科研究方向斩获高分成果，实在是太妙了！这么赞的文章，还不点个“赞+在看”，细细品味？另外，跟紧甄博，永远让你吃热乎的科研饭，当然思路卡壳也可以随时扫码联系甄博帮你疏通！