北京
研究内容
特应性皮炎(AD)是一种流行的慢性炎症性皮肤病，给全球带来了巨大的经济负担。活性氧(ROS)水平的升高已被认为是导致AD恶化的原因，使其成为AD治疗的潜在治疗靶点。
同济大学/中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、同济大学董海青和Bin Li 介绍了一种双位点仿生铜/锌金属有机框架(Cu/Zn-MOF)，通过模拟天然铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)的双位点，抑制Fcγ受体(FcγR)介导的吞噬信号，具有四种酶样活性用于AD治疗。Cu/Zn-MOF和CuZn-SOD中相邻的Cu和Zn位点彼此之间的距离相似，分别为5.98和6.3 Å，此外，Cu和Zn位置都与两种结构中的氮原子配位，并且Cu和Zn的配位配体都是咪唑环。Cu/Zn-MOF表现出显著的SOD样活性及其谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)-、巯基过氧化物酶(TPx)-和抗坏血酸过氧化物酶(APx)样活性，以持续消耗ROS并减轻角质形成细胞的氧化应激。动物实验表明，Cu/Zn-MOF在预防机械损伤、减少皮肤水分损失和抑制炎症反应方面优于哈尔奇奈溶液(一种强效类固醇药物)，同时具有良好的生物安全性。相关工作以“ Dual-Site Biomimetic Cu/Zn-MOF for Atopic Dermatitis Catalytic Therapy via Suppressing FcγR-Mediated Phagocytosis ”为题发表在国际著名期刊 Journal of the American Chemical Society 上。
研究要点
要点1. 作者设计了一种具有类似抗氧化酶活性的双金属仿生催化剂(Cu/Zn-MOF)用于AD治疗。双位点仿生Cu/Zn-MOF的结构类似于天然CuZn-SOD的结构，其中Zn和Cu金属节点由N-末端有机配体(PDB:1CB4)桥接。
要点2. Cu/Zn-MOF表现出突出的四酶活性，包括SOD、GPx、巯基过氧化物酶(TPx)和抗坏血酸过氧化物酶(APx)，它们有效地拓宽了反应底物的范围，以分解超氧阴离子(O 2 ·- )歧化产生的过氧化氢(H 2 O 2 )并减轻炎症。
要点3. Cu/Zn-MOF在减少抓挠损伤、恢复皮肤经表皮水分损失(TEWL)和抑制AD改善中的皮肤炎症方面表现出比哈尔西奈溶液(HS，一种强效类固醇药物)更好的效率。Cu/Zn-MOF几乎没有不良反应，耐受性良好。Cu/Zn-MOF通过抑制体内FcγR-介导的吞噬信号，至少部分减少了氧化损伤。
作者开发了一种典型的双位点仿生学(DSB)材料，并阐明了Cu/Zn-MOF治疗AD的有效性和分子机制。
研究图文
图1. 用于AD治疗的双位点仿生Cu/Zn-MOF的示意图。
图2. Cu/Zn-MOF的制备与表征。
图3. XAFS对Cu/Zn-MOF的结构表征。
图4. Cu/Zn-MOF清除ROS活性的表征。
图5. DFT计算确定了Cu/Zn-MOF类SOD反应的机理。
图6. Cu/Zn-MOF在细胞水平上对抗氧化应激的表征。
文献详情
Dual-Site Biomimetic Cu/Zn-MOF for Atopic Dermatitis Catalytic Therapy via Suppressing FcγR-Mediated Phagocytosis
Fang Huang, Xiangyu Lu, Le Kuai, Yi Ru, Jingsi Jiang, Jiankun Song, Si Chen, Lijie Mao, Yongyong Li, Bin Li,* Haiqing Dong,* Jianlin Shi*
J. Am. Chem. Soc.
DOI : https://doi.org/10.1021/jacs.3c11059
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