急性肾损伤(AKI)
急性肾损伤(AKI)是一种以快速丧失肾代谢功能为特征的综合征,其死亡率很高。在AKI期间,肾脏内活性氧(ROS)的过量产生被认为是造成肾功能衰竭的主要原因。然而,目前可治疗AKI的抗氧化剂往往缺乏良好的抗氧化效果及肾脏富集效率。
抗氧化治疗
因此,通过抗氧化治疗可以有效地在AKI过程中保护肾功能。尽管小分子抗氧化剂在缓解造影剂引起的肾脏损伤中显示出了积极的作用,但其较差的生物利用率以及不令人满意的肾脏靶向性阻碍了它们在其他类型AKI中的应用。此外,具有高肾脏靶向性和高抗氧化活性的超小纳米材料已经成为治疗AKI的新型候选药物。与小分子药物相比,这些具有合理尺寸的超小纳米粒子可以在肾脏中保留更长的时间,具有更好的靶向能力。
然而,迄今为止,开发用于肾病的抗氧化纳米平台仍处于其起步阶段。因此,设计具有高抗氧化活性,高肾脏靶向性,以及高生物相容性的新型纳米平台用于AKI的抗氧化治疗仍具挑战性。
富含类酚基团的石墨烯量子点
近日,中国科学院长春应用化学研究所的任劲松研究员和曲晓刚研究员报道了一种具有高肾脏靶向性的富含类酚基团的石墨烯量子点(h-GQDs),用于AKI的抗氧化治疗。和天然的酚类抗氧化剂类似,h-GQDs上的类酚基团被证明是其清除ROS过程中的活性位点。
进一步的机理研究表明,石墨烯结构上的类酚基团的抗氧化能力会被其附近的羰基所显著抑制,却可以被其他相邻的类酚基团所协同增强。因此,h-GQDs的高抗氧化活性源自于其表面所含有的特定含氧官能团,包括大量的类酚基团以及极少的羰基基团。
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得益于其合理的尺寸,这些h-GQDs可以在AKI小鼠的肾脏中聚集超过72小时,有效地保护肾功能,而不产生显著的毒性。
总结
通过研究石墨烯量子点的抗氧化机制,开发了高性能的富含类酚基团的石墨烯量子点用于AKI的抗氧化治疗。
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