天工大高辉/余云健、吉林大学杨英威 AHM：“双管齐下”乳酸清除策略用于逆转血管高通透性以治疗脂多糖诱导的败血症

2025-02-05 来源：高分子科技

败血症是一种严重威胁人类生命但未得到充分重视的疾病，其特征是因血液感染引发的炎症反应紊乱，导致多器官功能障碍，死亡率高。目前，临床上尚无针对败血症的特效药物。作为败血症的关键生物标志物，乳酸水平与血管通透性及败血症相关死亡率密切相关。

有鉴于此，天津工业大学的高辉教授和余云健博士团队联合吉林大学杨英威教授课题组提出了一种“双管齐下”乳酸清除策略，通过从循环血液中去除乳酸来改善血管通透性，治疗脂多糖（LPS）诱导的败血症。该策略基于包裹乳酸氧化酶（LOX）的中空二氧化锰（HMnO₂）纳米杂化物，并在其表面修饰具有优异主客体识别性能的柱[5]芳烃（P[5]A）大环，构建了LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化系统。这一高生物相容性纳米杂化体系能够通过LOX催化降解直接消耗乳酸，同时通过P[5]A介导的LPS捕获，阻断乳酸生成，从而实现双通道乳酸清除，最大程度逆转乳酸介导的血管高通透性。此外，HMnO₂内核可将乳酸氧化产生的过氧化氢分解为氧气，进一步促进乳酸消耗并缓解缺氧性炎症微环境。体内研究表明，静脉注射具有长效血液循环特性的LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化体系可有效改善内皮屏障功能障碍、炎症反应和多器官损伤，显著提高LPS诱导的败血症模型小鼠的生存率。综上所述，这种“双管齐下”乳酸清除策略为败血症的高效治疗提供了一种极具前景的新途径。

图1. LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化体系的制备(a)及其在LPS诱导的败血症小鼠模型中的治疗机制示意图(b)

图2. LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化物的制备与表征

图3. LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化物的过氧化氢分解、乳酸消耗及LPS捕获性能评估。

图4. 抑制巨噬细胞中LPS诱导的炎症反应、阻断中性粒细胞的乳酸分泌以及预防人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的内皮屏障功能障碍。

图5. LOX@HMnO₂-P[5]A纳米杂化物对LPS诱导败血症的治疗效果

图6.重症败血症的生存优势、治疗机制及体内生物相容性

以上研究成果以“A Dual-Pipeline Lactate Removal Strategy to Reverse Vascular Hyperpermeability for the Management of Lipopolysaccharide-Induced Sepsis”为题发表在Advanced Healthcare Materials上（DOI: 10.1002/adhm.202403592）。天津工业大学硕士研究生葛双凤为第一作者，通讯作者为余云健博士、杨英威教授和高辉教授。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划及天津市自然科学基金重点项目的资助。特别感谢青岛大学王星火教授在大环合成上给予的大力支持，同时对天津工业大学分析测试中心在分析测试方面提供的帮助表示衷心感谢！

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202403592

版权与免责声明：中国聚合物网原创文章。刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：info@polymer.cn，并请注明出处。

（责任编辑：xu）

【大中小】【打印】【关闭】

诚邀关注高分子科技

更多>>最新资讯

更多>>科教新闻