基于干细胞的疗法能够重建大面积炎症性颌面部缺损,但其疗效仍会受到活性氧(ROS)水平高、氧气不足和炎症加剧的不良微环境的影响。受细胞内抗氧化防御系统反应机制的启发,四川大学程冲教授利用钌掺杂的层状双氢氧化物(Ru-hydroxide)构建了一种人工抗氧化酶,并将其用于实现高效的氧化还原稳态和颌面部骨再生。
本文要点:
(1)Ru-hydroxide由氢氧根协同的单原子Ru中心组成,能够有效地与氧物种发生反应,并与氢氧根协同进行快速的质子和电子转移,从而可以表现出高效、广谱、稳健的ROS清除性能。
(2)实验结果表明,Ru-hydroxide可以在高水平ROS环境下有效地维持干细胞活性和成骨分化,调节雄性小鼠骨组织再生过程中的炎症微环境。综上所述,该研究构建的Ru-hydroxide能够为设计类抗氧化酶材料以治疗多种炎症相关疾病(如关节炎、糖尿病伤口、肠炎和骨折)提供一个新的策略。
Ting Wang. et al. Bioinspired artificial antioxidases for efficient redox homeostasis and maxillofacial bone regeneration. Nature Communications. 2025
https://www.nature.com/articles/s41467-025-56179-0