α-硫辛酸（α-lipoic acid, LA）是一种天然存在的含硫小分子，长期以来因其在线粒体能量代谢中的辅酶作用以及抗氧化、抗炎等生物学功能而受到广泛关注。与传统小分子抗氧化剂不同，LA分子中独特的五元1,2-二硫戊环不仅赋予其氧化还原活性，同时还具有动态共价反应特征，可发生开环聚合形成具有动态二硫键主链的聚硫辛酸（polylipoic acid，PolyLA）。因此，LA同时兼具“生物活性小分子”和“可聚合单体”两种属性，为连接小分子药理学、聚合物化学与生物医用材料提供了独特的分子基础。

  近日，天津大学刘文广教授/崔春燕副研究员团队受邀在Chemical Society Reviews上发表了题为“α-Lipoic acid: from a mitochondrial cofactor to a versatile platform for dynamic biomaterials and translational biomedicine”的综述文章。博士生郑晨曦为共同第一作者，通讯作者为崔春燕副研究员（第一作者）和刘文广教授。文章围绕LA的“结构—功能—材料—应用”关系构建统一分析框架，系统总结了其生物学功能、聚合化学、递送体系、生物医学应用以及动态材料研究进展，并对当前挑战和未来发展方向进行了讨论。

图：α-硫辛酸的聚合行为、生物学功能及应用概览

  在该综述中，首先从LA的生物学功能出发，系统梳理了其氧化还原调控、抗炎、代谢调节和免疫调控机制：LA及其还原型二氢硫辛酸（DHLA）能够参与细胞内氧化还原循环，调节ROS/RNS水平，促进谷胱甘肽、维生素C和维生素E等内源性抗氧化体系的再生，并通过金属离子螯合、Nrf2/ARE激活及NF-κB抑制等途径维持氧化还原稳态；同时，LA作为线粒体关键脱氢酶复合物的重要辅酶，参与三羧酸循环和能量代谢，并进一步影响线粒体稳态、胰岛素敏感性及糖脂代谢。随后，围绕LA分子中的1,2-二硫戊环，系统讨论了其开环聚合的化学基础及不同聚合机制，比较了热引发、光引发、聚集诱导、RAFT、阴离子、阳离子聚合以及ATRP辅助结构调控等策略在反应条件、分子量与拓扑控制、聚合物稳定性和应用场景方面的特点；针对PolyLA在室温下易解聚这一关键问题，进一步总结了链端稳定、氢键增强、金属配位、动态共价交联及多组分协同等稳定化策略，为PolyLA的可控制备和功能化设计提供了系统依据。

  在递送体系方面，针对游离LA水溶性有限、体内半衰期短、首过代谢明显以及组织靶向能力不足等问题，梳理了LA基纳米平台的设计演进：由早期的“物理包载”，发展到将LA作为响应单元整合进载体的“化学偶联”，再进一步发展为以PolyLA自身作为主体材料的“载体即药物”模式；依托动态二硫键、可修饰羧基和微环境响应特性，LA基平台能够兼顾结构构筑、刺激响应、药物释放与治疗活性，并进一步拓展到可原位滞留和持续释放的动态交联网络。在生物医学应用方面，系统总结了LA及PolyLA在肿瘤治疗、神经系统疾病、糖尿病及其并发症、炎症性疾病、心血管疾病、骨组织修复和抗菌治疗等领域的研究进展；同时，PolyLA主链中的动态二硫键以及侧链羧基赋予材料自修复、可降解、可回收和湿态黏附等特性，使其进一步拓展至组织黏合剂、水凝胶、弹性体和柔性可穿戴传感材料等动态生物材料领域，实现了从“小分子活性物质”向“动态功能材料构筑单元”的跨越。

  最后，论文指出了该领域面临的PolyLA稳定性与可降解性难以兼顾、聚合过程和分子拓扑精确控制不足、规模化制备与批次一致性欠缺、长期体内安全性数据有限，以及动物模型与人体环境存在差异等问题；面向未来，提出了多功能一体化平台、精准聚合与拓扑工程、器官特异性靶向递送、多模式联合治疗、可持续可回收生物材料以及人工智能辅助材料设计等发展方向。该综述构建了“分子结构—生物活性—动态聚合—材料构筑—疾病治疗—临床转化”的完整研究框架，为LA基动态材料的理性设计和生物医学转化提供了新的研究思路。

  文章链接：https://doi.org/10.1039/d6cs00825a