ACS Nano：超低剂量的锌金属-有机骨架用于调控内皮细胞形态形成以有效缓解缺血性疾病

柚子

2022-01-18

虽然研究者在缺血治疗方面进行了长期的努力，但目前的促血管生成药物仍难以同时实现治疗安全性、低成本、批量生产和降低剂量，因此其临床应用也严重受阻。近年来，金属离子疗法已发展成为一种有效的治疗策略。天津大学冯亚凯教授、任相魁副教授和中国人民武装警察部队后勤学院Shihai Xia通过将能够促进血管生成的Zn²⁺和简单、经济、可拓展的金属-有机骨架(MOFs)相连接，构建了一种具有生物活性的Zn金属-有机骨架(MOFs)。

本文要点：

（1）Zn-MOFs可通过PI3K/Akt/eNOS通路促进血管内皮细胞(ECs)的形态发生。然而，Zn-MOFs仍存在不可避免的高剂量问题，并且溶解性和稳定性差，由此导致Zn-MOFs存在严重的毒性风险。为了缓解这种情况，实验需要减少剂量，但这也会使得治疗效果不尽如人意。为了解决这些问题，实验进一步提高了Zn-MOFs的生物利用度，以最小化剂量要求和提高治疗的安全性。鉴于线粒体呼吸链具有Zn²⁺活性，因此研究者将靶向EC的多肽和线粒体定位序列多肽协同修饰到了Zn-MOF表面。

（2）经协同修饰后，研究者可在减少100倍的剂量后实现同样效果的血管化，并且该超低剂量(4.4 μg kg^-1，比已发表研究的最小值低一个数量级)也能够显著治疗缺血，且在治疗后未见明显的肌肉损伤。由于治疗剂量极低，因此其潜在的毒性风险也能够得到有效的缓解。综上所述，这一研究工作所合理构建的生物活性MOFs有望在缺血治疗领域中得到广泛应用。

Bin Gao. et al. Superlow Dosage of Intrinsically Bioactive Zinc Metal−Organic Frameworks to Modulate Endothelial Cell Morphogenesis and Significantly Rescue Ischemic Disease. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c09427

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c09427