ACS Nano | 纳米酶赋能 ROS 耐受自供能蛋白纳米工厂,助力炎症性肠病长效干预
日期:2026-09-18 编辑: 来源:

炎症性肠病(IBD)作为一种全球性慢性顽疾,现有疗法多靶向炎症级联反应的末端效应因子,面临疗效衰减、给药频繁和原发无应答等瓶颈。新近研究揭示,去泛素化酶OTUD1可从源头抑制NF-κB通路活化,但基于质粒DNA(pDNA)的OTUD1基因疗法在体内遭遇双重阻碍:炎症灶内过量活性氧(ROS)直接氧化损伤pDNA,导致转录失效;同时,IBD相关的线粒体功能障碍和组织缺氧严重削弱ATP能量供应,而基因表达恰恰是高度耗能过程。因此,如何在氧化、缺氧的病理微环境中同时保护基因药物并保障能量供给,成为实现长效治疗的关键挑战。

针对上述难题,五大联赛官网入口药学院、食品科学与工程学院梁广教授团队吴海滨课题组联合上海交通大学等单位的合作者,在国际权威期刊《ACS Nano》(一区论文,IF=17.3)上发表题为“An Energy-Sustainable and Oxidative-Tolerant Nanofactory of Therapeutic Proteins for Long-Acting Therapy of Inflammatory Bowel Disease”的研究论文。

受现代工厂“设备维护+能源供给”保障持续生产的理念启发,团队构建了一种由超小铱纳米酶(IrNZ)和pOTUD1共组装于ZIF-8载体的纳米工厂(NENFpro)。其中,IrNZ不仅高效清除ROS,保护pDNA免受氧化损伤,还能通过分解ROS持续产氧,缓解组织缺氧,驱动细胞代谢从糖酵解转向氧化磷酸化,显著提升ATP生成效率,并修复线粒体功能,从而为OTUD1蛋白的持续翻译提供充足能量。实验表明,单次给药后NENFpro能在结肠组织长效表达治疗蛋白,显著抑制炎症因子。该策略将纳米酶的氧化还原活性与基因治疗的能量代谢调控相整合,为IBD等慢性炎症疾病提供了一种“原位生成、源头阻断”的抗炎治疗方案。

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NENFpro作用机制示意图

原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.6c00379