具有黏膜修复与免疫调节功能的铁/锰双金属纳米酶用于溃疡性结肠炎的靶向治疗

溃疡性结肠炎（UC）的治疗面临氧化应激与免疫失衡的双重挑战。四川大学团队开发了负载铁/钼双金属的纳米酶Fe/Mo@CM，通过模拟SOD、GPx和POD的多酶级联活性清除ROS/RNS，同时调节巨噬细胞极化（M1/M2）并修复肠道屏障。该研究为UC的靶向治疗提供了兼具抗氧化、抗炎和免疫调节功能的新型纳米药物，发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

　　

研究背景
溃疡性结肠炎（UC）作为一种慢性炎症性肠病（IBD），全球发病率持续攀升，其特征是结肠黏膜的持续性炎症和氧化应激。目前临床治疗面临两大瓶颈：一是过量活性氧（ROS）和活性氮（RNS）破坏肠道屏障，二是M1型巨噬细胞主导的过度免疫反应。传统抗氧化剂仅能清除单一自由基，而现有免疫抑制剂存在全身性副作用。如何开发兼具多自由基清除能力和精准免疫调节功能的靶向药物，成为突破UC治疗困境的关键。

研究方法
四川大学研究团队通过抗坏血酸还原-沉淀法合成FeMoO₄/MoO₃纳米颗粒，再经甘露糖修饰壳聚糖（CM）包覆获得Fe/Mo@CM。采用SEM/TEM表征形貌，通过SOD/GPx/POD活性实验验证多酶功能，并建立DSS诱导的小鼠UC模型评估其治疗效果。

研究结果

1. Fe/Mo@CM的合成与表征
   TEM显示Fe/Mo@CM呈球形（粒径~100 nm），表面负电荷促进炎症部位靶向聚集。XPS证实Fe²⁺/Fe³⁺和Mo⁴⁺/Mo⁶⁺氧化还原对的共存，是其多酶活性的结构基础。

2. 多酶级联抗氧化机制
   Fe/Mo@CM可同时分解超氧阴离子（•O₂^?）和H₂O₂，清除效率达90%（SOD活性：186 U/mg），并能降解ONOO^?。这种"三酶协同"效应显著优于单酶模拟纳米材料。

3. 免疫调节与屏障修复
   在DSS模型小鼠中，Fe/Mo@CM使结肠长度恢复21%，下调TNF-α/IL-6水平40%-60%。免疫荧光显示M1型巨噬细胞（CD86⁺）减少50%，同时闭合蛋白（Occludin）表达提升2.3倍。

4. 生物安全性
   经口给药后，Fe/Mo@CM在胃肠液pH 1.2-7.4环境下保持稳定，且主要器官未见病理损伤，证实其良好的生物相容性。

结论与意义
该研究首创的铁/钼双金属纳米酶Fe/Mo@CM，通过"清除自由基-调节免疫-修复屏障"三重作用机制，实现了UC的协同治疗。其创新性体现在：①首次将钼元素引入UC治疗体系，利用多价态钼增强电子传递效率；②通过表面甘露糖修饰靶向炎症部位巨噬细胞；③证实纳米酶可通过调节M1/M2极化平衡改善肠道免疫微环境。这项工作为IBD的纳米药物治疗提供了新范式，相关技术已申请中国发明专利（申请人：Lixiao Xu等）。

作者贡献
Lixiao Xu和Liling Wang为共同第一作者，完成主要实验与论文撰写；Bin Feng和Yanying Wang负责课题设计与资源支持；Sichuan Deebio Pharmaceutical Limited Company提供部分实验设备支持。研究受国家自然科学基金（32302773）等资助。