炎症性肠病(IBD)每年影响全球数百万人。肠道活性氧(ROS)在IBD的生理和病理中起着至关重要的作用。纳米酶由于其在ROS相关炎症过程中调节氧化还原稳态的特殊能力,在治疗IBD方面具有很大的前景。然而,用于IBD治疗的口服、耐酸、抗氧化纳米酶的快速开发仍然具有挑战性。青岛科技大学朱之灵和复旦大学Dongqin Yang建立了一种九级高通量筛选策略,以满足IBD治疗的多方面需求,包括内在稳定性、放射性、溶解度、肠道微生物组毒性、仿生元素、中间前沿分子轨道、反应能垒、负电荷和耐酸性。
本文要点
(1)研究从146323个候选材料中筛选出Ni3S4作为最佳匹配材料,其表现出超氧化物歧化酶-过氧化氢酶双酶样活性,活性分别是天然酶的3.13倍和1.80倍。
(2)如在小鼠模型中所证明的,Ni3S4在胃肠道中是稳定的,没有毒性,并且特异性靶向患病结肠以减轻氧化应激。
(3)RNA和16S rRNA测序分析表明,Ni3S4有效抑制了促炎因子的细胞途径,并恢复了肠道微生物群。这项研究不仅开发出了用于IBD治疗的高效口服级联纳米酶,还通过数据驱动的方法为纳米医学的合理设计提供了下一代新型范式。
Yixin Yu, et al. Rational Design of Orally Administered Cascade Nanozyme for Inflammatory Bowel Disease Therapy. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202304967
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304967