铁蛋白-纳米笼聚集诱导的发射特性药物——维克辛（Vitexin），通过抑制铁死亡（Ferroptosis）来治疗弱精子症

《Advanced Functional Materials》：Ferritin-Nanocaged Aggregation-Induced Emission Drug Vitexin Inhibits Ferroptosis to Treat Asthenozoospermia

弱精症由氧化应激和铁代谢紊乱引发，铁蛋白纳米笼负载维克斯汀系统通过铁螯合和激活Nrf2/HO-1通路抑制脂质过氧化，显著改善模型小鼠精子数量和运动参数，无系统毒性。

　　

摘要

弱精子症是男性不育的主要原因之一，其特征是精子活力受损，其主要由氧化应激和铁代谢紊乱驱动，这些因素会直接导致精子细胞发生铁死亡（ferroptosis）。为了解决这一问题，本文介绍了一种新型纳米诊疗平台，该平台利用铁蛋白纳米笼（ferritin nanocages）来包裹具有强抗氧化性能和独特聚集诱导发光（AIE, Aggregation-Induced Emission）特性的天然黄酮类化合物——维生素素（vitexin）。这种装载了维生素素的铁蛋白纳米笼（HFn@VI）系统结合了铁蛋白的铁螯合能力与维生素素缓解氧化应激的作用，能够精准地同时作用于精子发生细胞中的铁死亡相关通路。在弱精子症小鼠模型中，HFn@VI显著提高了精子数量和运动参数（活力、速度），且未观察到全身性毒性，显示出优异的治疗效果。机制研究表明，铁蛋白成分能够提升铁蛋白重链1（FTH1）的水平，从而清除游离铁离子并减少细胞内的铁过载。同时，维生素素激活了核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）/血红素加氧酶-1（HO-1）通路，增强谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达，进而抑制脂质过氧化和铁死亡。本研究首次将具有AIE特性的天然产物维生素素应用于生殖医学领域，凸显了双靶点纳米药物在精准干预铁死亡方面的潜力，为通过材料科学进步治疗男性不育开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究结果的财务利益冲突或个人关系。