Cu-DHM纳米酶通过级联放大免疫调节和抑制细胞凋亡治疗皮瓣缺血再灌注损伤

为解决皮瓣移植中缺血再灌注(I/R)损伤导致的炎症反应和氧化应激问题，研究人员开发了新型Cu-DHM NPs金属-多酚纳米酶。该纳米酶通过模拟SOD和CAT的酶活性清除ROS，调节巨噬细胞(M2)和T细胞(Treg)极化，级联放大免疫调节作用，显著提高皮瓣存活率(90.21%)，为临床治疗提供了多机制协同的高效低毒策略。

　　

皮瓣移植是修复组织缺损的常用手段，但缺血再灌注(I/R)损伤引发的氧化应激和炎症反应常导致皮瓣坏死，临床缺乏高效治疗策略。缺血阶段缺氧产生大量活性氧(ROS)，再灌注时氧爆发进一步加剧氧化损伤，同时Ca²⁺超载、中性粒细胞浸润和细胞凋亡形成恶性循环。现有抗氧化剂如NAC和维生素C存在清除效率低、毒性大等问题，而免疫抑制剂可能增加感染风险。针对这一难题，安徽医科大学的研究团队创新性地将二氢杨梅素(DHM)与铜离子(Cu²⁺)配位，构建了具有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)双活性的Cu-DHM NPs纳米酶，通过"抗氧化-抗凋亡-免疫调节"三重机制协同治疗I/R损伤，相关成果发表于《Bioactive Materials》。

研究采用溶剂自组装法合成Cu-DHM NPs，通过透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征其理化性质；建立H₂O₂诱导的氧化应激细胞模型和LPS/IFN-γ诱导的巨噬细胞炎症模型，结合流式细胞术、ELISA和转录组测序分析免疫调节机制；采用小鼠腹部皮瓣I/R模型，通过激光散斑成像、组织染色等方法评估治疗效果。

2.1 纳米酶合成与表征
Cu-DHM NPs呈77.72-126.7 nm的颗粒状，XPS显示其表面含Cu⁺/Cu²⁺混合价态，FTIR证实DHM的C=O与Cu配位。

2.2 抗氧化与酶活性
纳米酶对ABTS⁺、DPPH等自由基清除率超80%，SOD/CAT样活性使H₂O₂和O₂^-清除率达71-77%。

2.3 促进细胞修复
100 μg/mL Cu-DHM NPs使L929细胞迁移率提升至81.11%，HUVEC管形成长度增加49%，血管连接点增加233%。

2.4 缓解氧化应激
纳米酶处理使H₂O₂损伤细胞的存活率从12%恢复至97%，凋亡率从68.48%降至3.96%，Western blot显示Bcl-2上调而Caspase-3下调。

2.5 级联免疫调节
纳米酶使M1巨噬细胞比例从62.1%降至40.4%，M2比例从17.6%升至41.2%；通过M2巨噬细胞上清液诱导，Treg细胞比例提升至28.5%，Th17细胞降至12.5%。

2.6 转录组机制
KEGG分析显示纳米酶下调IL-17和TNF通路，上调氧化磷酸化通路，Foxp3成为蛋白互作网络核心节点。

2.7 动物实验验证
治疗组皮瓣存活率达90.21%，较I/R组(52.56%)显著提高；免疫荧光显示MPO⁺中性粒细胞减少，CD206⁺ M2巨噬细胞和Foxp3⁺ Treg细胞增加。

该研究创新性地将金属-多酚纳米酶应用于皮瓣I/R损伤治疗，突破传统单机制疗法的局限。Cu-DHM NPs通过三重协同机制发挥作用：酶催化清除ROS保护线粒体功能；直接调控巨噬细胞向M2表型极化；级联放大M2巨噬细胞对T细胞的调节作用，促进Th17向Treg转化。这种"纳米酶-免疫细胞"双向调节策略为组织修复提供了新思路，其高效低毒的特性更具临床转化潜力。研究不仅为解决皮瓣坏死难题提供新方案，也为其他缺血性疾病的治疗开辟了路径。