【MOF载药】：超声触发的基于铈的MOF纳米酶用于高效的溶栓治疗

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摘要：
上海交通大学医学院附属仁济医院/上海市肿瘤研究所刘培峰教授课题组报道的本篇文章（Adv. Sci.2024, 2304441）中报道了一种新型的基于铈基金属有机框架(Ce-MOF)的纳米药物Ce-UiO-CM，该药物具有清除活性氧(ROS)的特性，并通过低免疫原性的间充质干细胞膜进行包裹，具有靶向炎症部位的能力。Ce-UiO-CM结合外部超声刺激，用于大鼠股动脉的溶栓治疗。Ce-UiO-66具有丰富的Ce(III)/Ce(IV)耦合位点，能够与过氧化氢(H2O2)反应产生氧气，表现出类催化酶(CAT)活性。Ce-UiO-66的多腔结构能够产生电子空穴，其孔道可作为微型反应器进一步增强其清除ROS的能力。此外，Ce-UiO-66的多孔结构和与H2O2反应产生的氧气可能增强超声的空化效果，从而提高溶栓效果。

研究背景：
1. 心血管疾病和脑血管疾病是全球主要的死亡原因，血管内血栓形成是这些疾病的主要因素之一，它阻碍血流并可能导致心肌梗死、缺血性中风和肺栓塞。
2. 学者们目前血栓的治疗包括抗血小板治疗、抗凝治疗、溶栓药物治疗和手术治疗，但这些治疗方法都有其局限性和缺点。
3. 本文作者开发了一种新型的靶向炎症的纳米药物Ce-MOF-CM，通过包裹具有低免疫原性的间充质干细胞膜来提高靶向性和生物相容性，并通过超声刺激实现高效的溶栓治疗。

实验部分：
1. 制备和表征Ce-UiO-66：通过溶热法成功制备了具有催化和光催化性质的Ce-UiO-66，并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法进行了表征。
2. 制备和表征Ce-UiO-CM：将Ce-UiO-66与间充质干细胞膜(CM)结合，形成了细胞膜伪装的Ce-UiO-66(Ce-UiO-CM)，并通过DLS测量、ζ-电位测量等方法进行了表征。
3. 体外溶栓效果评估：通过超声刺激研究了Ce-UiO-CM的体外溶栓效果，并通过光声成像技术展示了Ce-UiO-CM在血栓部位有效提高血氧饱和度的能力。
4. 体内溶栓治疗：在SD大鼠中建立了股动脉血栓模型，并通过荧光成像和光声成像技术评估了Ce-UiO-CM的体内靶向能力和溶栓效果。

分析测试：
1. 通过XRD、SEM、TEM等方法对Ce-UiO-66的结构和形貌进行了详细表征，发现其具有20-50 nm的球形纳米粒子结构。
2. 通过BET和DFT方法测定了Ce-UiO-66的比表面积和孔径分布，发现其具有1242 m2 g^-1的比表面积和0.8、1.0、1.6和1.8 nm的微孔。
3. 通过XPS分析了Ce-UiO-66的表面组成，发现其存在不同价态的铈离子，并具有丰富的Ce-OH活性位点。
4. 通过流式细胞仪和Western blot分析确认了Ce-UiO-CM表面的CD44和CD18蛋白的表达，证明了其成功的靶向性。

总结：
本研究开发了一种新型的基于铈基金属有机框架的纳米药物Ce-UiO-CM，通过靶向炎症部位和超声刺激实现了高效的溶栓治疗。Ce-UiO-66具有类催化酶活性，能够有效清除ROS并产生氧气，其多孔结构和氧气生成能力能够增强超声的空化效果，从而提高溶栓效果。在体外和体内实验中，Ce-UiO-CM均表现出优异的溶栓效果和生物相容性。

展望：
1. Ce-UiO-CM在体内的长期安全性和潜在的毒性作用未来可以进一步研究；
2. Ce-UiO-CM的靶向性和治疗效果在不同类型的血栓模型中的表现未来可以进一步验证；
3. 未来的研究可以通过优化Ce-UiO-66的合成条件和靶向性配体的设计来提高其治疗效果和生物相容性。同时，结合其他治疗手段，如药物治疗和基因治疗，可能会进一步提高溶栓治疗的效率和安全性。

Ultrasound Trigger Ce-Based MOF Nanoenzyme For Efficient Thrombolytic Therapy
文章作者：Jianggui Shan, Ling Du, Xingang Wang, Sidi Zhang, Yiping Li, Song Xue, Qianyun
DOI：10.1002/advs.202304441
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202304441

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