近日，西南医科大学附属口腔医院陶刚/黎春晖/蔡蕊团队在《Journal of Nanobiotechnology》（最新IF：10.6）发表题为“Injectable hydrogels with ROS-triggered drugrelease enable the co-delivery of antibacteriaagent and anti-infammatory nanoparticlefor periodontitis treatment”的研究论文，报道了一种基于硼酸酯键的ROS响应性可注射水凝胶，通过快速释放小分子盐酸米诺环素（MH）迅速清除感染细菌，同时抗炎纳米颗粒（Fe-Que NPs）长效释放槲皮素（Que）通过Nrf2/NF-κB通路清除 ROS，减轻牙周组织的炎症反应，并减少牙槽骨吸收，为牙周炎的治疗提供创新策略。

图一、图形摘要

  槲皮素（Quercetin, Que）是一种多酚类黄酮化合物，存在于洋葱、葡萄、浆果、樱桃、西兰花和柑橘类水果中。由于其含有丰富的儿茶酚基团，Que具有突出的抗炎和抗氧化活性。然而，Que的水溶性差、生物利用度低、稳定性不佳，这限制了其在牙周炎治疗中的应用。在此项研究中，研究人员首先合成了一种基于铁-槲皮素配位纳米颗粒（Fe-Que）提高Que的水溶性和稳定性。同时通过透明质酸（HA）与 3-氨基苯基硼酸盐（HA-PBA, HP）接枝，然后进一步与聚（乙烯醇）（PVA）的1,3-二醇基团反应形成硼酸盐键，从而构建具有ROS响应特性的水凝胶。引入盐酸米诺环素（Minocycline Hydrochloride, MH）和Fe-Que制备HP-PVA水凝胶系统（HP-PVA@MH/Fe-Que）。在牙周炎的高ROS环境中，硼酸盐键断裂，加速了MH和Fe-Que的释放。小分子MH迅速杀死细菌，同时Fe-Que NPs中长效释放的Que能清除ROS，减少牙周组织的炎症反应，并缓解牙槽骨吸收。

图二、HP-PVA@MH/Fe-Que水凝胶合成和治疗牙周炎的示意图。

  在这项研究中，研究人员设计的ROS响应性水凝胶（HP-PVA@MH/Fe-Que）具有优异的物理性能，可用于不规则牙周袋中进行局部药物递送。体外实验结果表明，HP-PVA@MH/Fe-Que具有很强的抗菌作用，优异的ROS 清除能力，可以通过Nrf2/NF-κB通路调控巨噬细胞极化，抑制促炎因子表达，促进抗炎因子和抗氧化酶表达，最终在氧化应激条件下恢复hPDLSCs的成骨分化功能。在大鼠牙周炎动物模型中，HP-PVA@MH/Fe-Que水凝胶可有效去除ROS，缓解炎症，恢复牙周稳态，促进牙槽骨缺损的修复。因此，这种响应高ROS水平微环境以触发药物释放并促进抗菌剂与抗炎纳米颗粒协同递送的策略在治疗牙周炎和增强牙周组织再生方面具有广阔应用前景。

  西南医科大学附属口腔医院陶刚副研究员，黎春晖副教授和蔡蕊副教授为文章的共同通讯作者，课题组成员硕士研究生朱宇婧为文章的第一作者。

  参考文献：Zhu Y, Xiu Z, Jiang X, Zhang H, Li X, Feng Y, Li B, Cai R, Li C, Tao G. Injectable hydrogels with ROS-triggered drug release enable the co-delivery of antibacterial agent and anti-inflammatory nanoparticle for periodontitis treatment. J Nanobiotechnology. 2025 Mar 12;23(1):205. doi: 10.1186/s12951-025-03275-4.

  原文链接: https://doi.org/10.1186/s12951-025-03275-4