维生素B13铜金属有机框架靶向滋养层细胞设计低剂量非激素女性避孕药

本研究创新性地利用维生素B13铜金属有机框架（VB13 Cu-MOF）设计低剂量非激素避孕方案，通过靶向胚胎滋养层细胞（trophoblast cells）诱导铜离子（Cu2+/Cu+）介导的芬顿样反应（Fenton-like reaction），触发细胞凋亡（apoptosis）和铁死亡（ferroptosis），实现高效避孕（65 μg/mL超低剂量）且无血清铜水平、雌激素或器官形态异常等副作用，为女性生殖健康提供安全新策略。

　　

亮点陈述

维生素B13铜金属有机框架（VB13 Cu-MOF）被设计开发为女性非激素避孕的生物活性材料。作为一种新型铜离子源，VB13 Cu-MOF展现出可控的铜离子释放能力，能精准靶向并诱导滋养层细胞死亡，在低剂量下实现大鼠模型高效避孕，且无体外或体内不良反应。此外，VB13可增强Cu-MOF对正常细胞的组织相容性。本研究通过VB13 Cu-MOF验证了靶向滋养层细胞的新型避孕机制——在交配后5-8天阻断妊娠进程。其临床转化潜力显著，有望成为提升女性健康水平的突破性非激素避孕方案。

结论

本研究基于前期提出的滋养层细胞靶向策略，成功设计出具有高效、低剂量和生物相容性的VB13 Cu-MOF（1-4 μm）非激素避孕材料。体外实验证实，VB13 Cu-MOF通过释放的Cu²⁺（无需进入细胞）显著诱导胚胎滋养层细胞死亡。RNA测序分析揭示了铜离子触发的关键生物过程：线粒体功能障碍、氧化应激和脂质过氧化。体内大鼠模型证明，该材料在超低剂量下即可阻断胚胎植入，且不影响血清铜稳态或器官功能。这项研究为开发安全可控的女性避孕技术提供了创新范式。