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[材料资讯] 戴建武、陈艳艳再生医学团队在重塑抗氧化和抗炎损伤微环境促进脊髓再生研究

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发表于 2023-2-22 09:11:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
脊髓损伤(SCI)发生后,由于损伤微环境的动态和复杂性,导致受损部位神经存活和组织再生困难。其中,氧化应激和炎症形成多个正反馈调节信号网络,在损伤后占主导地位,成为外在神经损伤环境的标志。SCI通过各种细胞和酶介导的信号通路产生活性氧(ROS)。高水平的ROS很容易引起氧化应激,通过多种机制导致炎症事件,例如介导炎症小体激活,靶向IκB的降解,以及促进NF-κB向细胞核的易位并激活炎症。伴随免疫细胞,特别是巨噬细胞的持续存在,通过释放肿瘤坏死因子(TNF)并诱导线粒体产生ROS。同时,这也会导致免疫细胞通过上调活性氮,NADPH氧化酶和其他酶的表达来分泌更多的ROS。因此,单一清除活性氧或抑制炎症的策略治疗SCI效果有限。
  针对上述问题,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所戴建武、陈艳艳再生医学团队设计了一种与“花粉”IRF-5SiRNA 结合 “纳米花”Mn3O4的集成纳米酶,为在脊髓损伤后抗氧化和抗炎的组合治疗策略提供了新思路。该策略通过价工程纳米酶 Mn3O4 模仿抗氧化酶的级联反应,展现出比天然抗氧化酶更高的底物亲和力和更高的最大反应速率,可以有效催化ROS产生氧气,降低氧化应激,持续氧合促进血管生成。同时“花粉”IRF-5SiRNA 通过降低干扰素调节因子 5 (IRF-5) 的表达实现炎症巨噬细胞表型逆转。中性粒细胞膜包覆集成纳米酶,进一步保护和靶向递送“花粉”IRF-5SiRNA至炎症巨噬细胞中,从而有效降低了炎症细胞的浸润,从而减少了神经瘢痕形成。在完全性脊髓损伤的大鼠模型中,多功能纳米酶增强了各种神经元亚型(运动神经元、中间神经元和感觉神经元)的再生和后肢运动功能的恢复。该工作为治疗脊髓损伤提供了一种新思路和新手段。

集成纳米酶

集成纳米酶
 图1. 方案示意图。 A) IRF-5SiRNA/M@pMn 集成纳米酶的合成示意图。B) 制备的多功能纳米酶的发挥治疗能力的示意图;主要包括巨噬细胞重编程和氧化还原调节。C) 图表显示 IRF-5SiRNA/M@pMn受到招募因子驱动靶向炎性巨噬细胞的募集过程
  相关工作以Multifunctional Integrated Nanozymes Facilitate Spinal Cord Regeneration by Remodeling the Extrinsic Neural Environment为题发表在Advanced Science。文章第一作者是中国科学院苏州纳米所硕士生熊田地,通讯作者是中科院苏州纳米所陈艳艳和戴建武研究员。这项工作得到了国家自然科学基金重大项目、国家重点项目的资助国家重点研发计划和中国科学院先导科技专项的支持。
  论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202205997
       文章来源:苏州纳米所
       戴建武教授是著名的再生医学专家。他本科毕业于武汉大学生物系,在北京医科大学获硕士学位,在美国杜克大学获博士学位,美国哈佛大学医学院博士后。戴建武教授是国家杰出青年基金获得者,是中国干细胞分会秘书长。戴建武教授是连续两届(2006-2010;2011-2015)“干细胞重大专项”(973)项目首席科学家;中科院干细胞与再生医学战略先导专项“人工组织器官构建”项目首席科学家;国家重大研发计划(2016-2020)“出生缺陷再生修复产品研发”项目首席科学家。戴建武领导的再生医学创新团队突破了再生医学产品研发的关键技术,研制了基于胶原蛋白的能有效引导组织再生的智能生物材料系列产品。他在世界上率先组织领导了包括子宫内膜再生,脊髓损伤再生,心肌再生,肺纤维化再生修复等多个产品的临床研究。由于子宫内膜再生临床研究的突破,他被评为2014年度CCTV年度十大创新人物。他获得了2016年度全国侨界再生医学创新成果奖。戴建武教授的再生医学成果转化研究受到全世界关注,引领了再生医学领域的发展。
        陈艳艳,2007年于中科院力学研究所获博士学位。2006年8月加入中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,期间2013-2014年在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者。主要从事生物材料、生物分子检测技术及应用研究。目前已经和正在承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院、苏州市以及苏州纳米所等项目。已发表期刊论文30余篇。中科院青年创新促进会会员,荣获中科院卢嘉锡青年人才奖、中科院院长优秀奖等。

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