导读
近年来,全球男性精液质量持续下降已是不争的事实。微塑料污染,特别是来自不粘锅涂层等日常用品的聚四氟乙烯(PTFE)微塑料,被越来越多地认为是威胁男性生育力的“隐形杀手”。面对这一严峻挑战,浙江大学医学院附属邵逸夫医院于兴华、孙斐,联合香港中文大学(深圳)唐本忠院士,在《Biomaterials》期刊发表研究论文“AIE-Pharmacology-Enabled Organelle Therapeutics for Microplastic-Induced Asthenozoospermia”。研究团队基于“AIE药理学”(AIE-Pharmacology)策略,将传统中药红花中的活性成分——羟基红花黄色素A(HSYA)与功能性线粒体有机结合,构建出名为 “Mito@H” 的活细胞器治疗平台,成功在动物模型中逆转了微塑料诱导的弱精症。
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研究团队发现,源自传统中药红花(Carthamus tinctorius L.)的活性成分HSYA,不仅具有已知的抗炎、抗氧化及抗铁死亡药理活性,更被证实具有内在的AIE特性。这意味着HSYA集治疗功能与自报告荧光于一身,实现了“药物-探针合一”。
基于这一发现,研究人员将HSYA与具有完整功能的活体线粒体结合,构建了Mito@H平台。该平台实现了双重治疗机制:一方面,移植的功能性线粒体直接为受损的生精细胞补充能量,恢复NAD⁺/NADH氧化还原平衡和ATP合成;另一方面,HSYA通过激活Nrf2/HO-1/SLC7A11/GPX4抗氧化轴,有效抑制了微塑料诱发的铁死亡。此外,HSYA的AIE荧光特性使得无需额外标记即可实时追踪线粒体的递送与分布。
在PTFE微塑料诱导的弱精症小鼠模型中,Mito@H治疗显著恢复了精子总数、前向运动力及运动参数,重建了从精原细胞到长形精子的完整生精谱系,并恢复了睾丸的氧化还原稳态。初步生育力试验显示,治疗组小鼠的窝产仔数较模型组显著增加。该平台在延长至8周的微塑料暴露模型及经典的白消安诱导弱精症模型中均表现出稳定的疗效,且未观察到明显毒性。
AIE药理学驱动的细胞器治疗范式,不仅适用于男性不育,未来还有望拓展至其他线粒体功能障碍相关疾病,如神经退行性疾病、心肌缺血等。
原文信息
Fan Wen, Yujun Zhang, Fengfei Zhao, Mingming Wang, Rendy Hosea, Yaqing Chen, Xinlu Chen, Ben Zhong Tang*, Fei Sun*, and Xinghua Yu*. AIE-Pharmacology-Enabled Organelle Therapeutics for Microplastic-Induced Asthenozoospermia. Biomaterials. 2026. 124569.
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961226005934
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