《Biomaterials》：一种促进心脏的修复的新型纳米治疗平台
编辑：zcniszc 时间：2026年03月05日 访问次数:1376
一、背景介绍
心肌梗塞（MI）是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。在心肌梗塞后，缺血区域常出现缺氧环境，导致乳酸大量积聚。乳酸不仅破坏代谢平衡，还会驱动内皮细胞向间充质细胞转化（EndoMT），进而引发心肌纤维化和心功能下降。乳酸氧化酶（LOx）可催化乳酸转化为丙酮酸和过氧化氢，但其活性高度依赖氧气，在缺氧的梗死心肌中效率低下，限制了其治疗应用。
针对这一难题，浙江大学的研究团队开发了一种新型的“级联增强”纳米酶系统，通过铂（Pt）纳米酶分解过氧化氢产生氧气，增强LOx的活性，从而高效清除乳酸，抑制EndoMT进程，改善心功能恢复。
浙江大学朱旸教授和高长有教授合作，设计并构建了一种“微凝胶锚定的Pt纳米酶平台”（简称PPtL@MGs）。该系统通过以下步骤实现：合成铂纳米酶：具备类过氧化氢酶活性，可在缺氧环境中分解H₂O₂生成O₂。表面修饰与LOx负载：使用HS-PEG-NH₂对Pt纳米酶进行修饰，提升其稳定性和生物相容性，再通过静电作用负载LOx，形成PPtL复合物。微凝胶锚定：将PPtL共价固定于透明质酸甲基丙烯酰胺（HAMA）微凝胶表面，构建PPtL@MGs系统，实现局部长效滞留与催化。该平台通过“Pt纳米酶产氧 → 增强LOx活性 → 高效清除乳酸”的级联反应，在梗死心肌内实现持续乳酸清除和微环境重塑。文章以“Cascade-Enhanced Pt Nanozyme Platform Anchored on Microgels for Effective Lactate Depletion and EndoMT Attenuation Post-Myocardial Infarction”发表在《Biomaterials》上。图1：展示了PPtL@MGs的形貌与结构表征，包括TEM、XRD、XPS等数据，证明Pt纳米酶成功修饰并锚定于微凝胶表面。图2：系统功能验证图，包括Pt纳米酶的类过氧化氢酶活性、LOx负载与释放行为、乳酸清除效率等，显示系统在缺氧条件下仍保持高催化活性。图3：细胞实验结果显示，PPtL@MGs能显著抑制HUVECs的EndoMT转化，降低细胞内ROS水平，促进血管形成。图4：动物实验证明，PPtL@MGs在梗死心肌内滞留时间长，能下调EndoMT标志物（如FSP1），上调内皮标志物（VE-cadherin），减少纤维化，显著提升心功能指标（LVEF、LVFS）。该研究成功开发了一种基于微凝胶锚定的级联纳米酶系统PPtL@MGs，具有以下突出优势：·高效乳酸清除：通过Pt纳米酶原位产氧，显著提升LOx在缺氧环境中的活性。·长效局部滞留：微凝胶载体实现纳米酶在梗死区的靶向保留与持续催化。·抑制纤维化与促进修复：显著抑制EndoMT进程，减少心肌纤维化，促进血管新生和心功能恢复。·良好生物安全性：系统在大鼠模型中未引起明显全身毒性或器官损伤。该平台为心肌梗塞及其他缺氧相关疾病的治疗提供了新的酶驱动局部治疗策略，具有重要的临床转化潜力。
来源：Biomed
