张智军研究员等：智能型金-铜基复合纳米粒子作为特发性肺纤维化治疗中干细胞

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特发性肺纤维化（IPF）是一种以肺结构破坏和功能损伤为特征的间质性肺疾病，患者确诊后中位生存期仅2-4年，5年生存率不足20%，因此被称为“不是癌症的癌症”。近些年研究表明，体内移植的间充质干细胞（MSCs）可以通过分化或旁分泌功能修复受损的肺泡上皮、缓解肺部免疫环境失衡，有望成为该疾病的“突破性疗法”。然而，纤维化肺部过度的炎症反应和氧化应激环境会导致移植干细胞死亡，从而严重降低了其治疗效果；同时干细胞治疗IPF的作用机制有待进一步研究，这些都阻碍了该治疗方案的临床转化。
　　针对这些问题，在前期相关工作基础上（ACS Nano 2023, doi.org/10.1021/acsnano.2c11112; Chem. Eng. J. 2023, 459, 141603; Biomaterials 2022, 288, 121731; Nanomed: NBM 2022, 41, 102517），近期中科院苏州纳米所张智军研究员等开发了一种由铜氧化物纳米粒子（CuxO NPs）和金纳米粒子（Au NPs）组装形成的活性氧（ROS）响应性复合纳米粒子（RSNPs）。由于RSNPs能够高灵敏地响应ROS环境，因此会对处于ROS损伤状态下的MSCs发生特异性识别，通过释放具有高效和广谱抗氧化物酶活性的CuxO NPs来增强MSCs抵御氧化损伤的能力，从而有效提高移植干细胞存活率以及IPF的治疗效果。与此同时，由于Au较强的X射线衰减系数，RSNPs还可以作为CT成像示踪剂监测移植MSCs的分布和迁移等行为，有利于深入阐明MSCs在IPF治疗中的机制（图1）。

　　图1. （a） RSNPs的制备和ROS响应过程示意图；（b）RSNPs在健康细胞中作为CT成像示踪剂对MSCs进行稳定标记；在ROS损伤状态下的MSCs中启动崩解机制、发挥活性氧清除功能

　　研究人员将RSNPs标记的MSCs原位移植到IPF模型鼠肺部，通过CT成像实现了对干细胞持续21天的可视化追踪，为阐明干细胞治疗IPF的机制研究提供了重要的依据）。同时，RSNPs作为智能化的ROS清除剂，显著提高了MSCs在IPF肺部微环境中的存活率，从而改善了MSCs对IPF的治疗效果。
　　上述研究成果以ROS-activatable nanocomposites for CT imaging tracking and antioxidative protection of mesenchymal stem cells in idiopathic pulmonary fibrosis therapy为题，近期在国际学术期刊Journal of Controlled Release在线发表，中科院苏州纳米所与上海大学联合培养硕士生吕引娟为论文第一作者，中科院苏州纳米所博士后虞成功、黄洁副研究员和张智军研究员为共同通讯作者。相关工作得到了国家自然科学基金、中科院国际合作项目和江苏省卓越博士后项目的支持。
             文章来源：苏州纳米所
        张智军，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员、博士生导师。1984年和1987年在西北大学分获学士和硕士学位。1998年在日本关西学院大学获理学博士。此后曾在北京大学、日本名古屋大学、加拿大国家研究院和McGill大学从事纳米科学研究。2007年底回国加入苏州纳米所。迄今为止在包括Nature Materials，Nano Letters，Advanced Materials及Biomaterials等国际学术刊物发表论文70余篇，引用3400次；获美国专利1项、中国专利6项。曾获苏州市高层次紧缺人才（2008）、苏州工业园区科教领军人才（2011）以及日本学术振兴会Invitation Fellowship（2011）等荣誉。