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综述:线粒体靶向活性氧清除聚合物保护肝细胞和巨噬细胞免受肝缺血再灌注损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月05日 来源:Acta Biomaterialia 9.4
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(编辑推荐)本研究创新性合成线粒体靶向聚合物OPT10(含10% TEMPO抗氧化剂),通过双重机制缓解肝缺血再灌注损伤(HIRI):在肝细胞中高效清除线粒体活性氧(mtROS),同时促进巨噬细胞向抗炎M2表型极化。相比临床常用抗氧化剂(NAC/GSH),OPT10在小鼠模型中展现出更显著的肝保护作用,为肝移植(LT)供体质量提升提供新策略。
肝移植(LT)虽是终末期肝病最有效治疗手段,但肝缺血再灌注损伤(HIRI)仍是影响预后的关键因素。研究团队将抗氧化剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧自由基(TEMPO)与线粒体靶向聚合物聚[2-(N-氧化物-N,N-二乙氨基)乙基甲基丙烯酸酯](OPDEA)结合,获得含10% TEMPO的OPT10。该复合物不仅具有良好生物相容性,还能在肝细胞中高效清除mtROS,并促进肝巨噬细胞向M2表型持续极化,通过抑制MAPK通路激活显著减轻HIRI。
HIRI是肝移植和肿瘤切除术等外科手术的主要并发症,其核心机制涉及线粒体活性氧(mtROS)爆发和先天免疫炎症级联反应。肝窦内皮细胞(LSECs)肿胀导致巨噬细胞浸润,而mtROS既直接损伤肝细胞,又通过促进巨噬细胞M1极化加剧炎症。传统线粒体靶向剂(如TPP)因电荷和毒性问题受限,而本研究采用的OPDEA聚合物兼具非毒性、长循环和线粒体靶向特性。
通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成PDEA-co-TEMP前体,经氧化获得OPT10。体外实验显示,OPT10清除ROS效率显著高于游离TEMPO和临床用谷胱甘肽(GSH)。在小鼠HIRI模型中,OPT10使丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平显著降低,而NAC和GSH在同等剂量下无效。
OPT10通过三重机制发挥作用:
作者声明无利益冲突。
胡海涛(Haitao Hu)为第一作者,孙奕扬(Yiyang Sun)和邱楠(Nan Qiu)为通讯作者。研究得到国家重点研发计划等项目支持,实验动物由浙江实验动物中心提供。
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