高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(1) :143-151.DOI:10.7503/cjcu20230411

无金属黑色素纳米酶用于肝纤维化治疗

Metal-free Melanin Nanoenzymes for the Treatment of Liver Fibrosis

李婷婷 岳彩凤 霍媛青 纪慧芳 张瑞平
高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(1) :143-151.DOI:10.7503/cjcu20230411

无金属黑色素纳米酶用于肝纤维化治疗

Metal-free Melanin Nanoenzymes for the Treatment of Liver Fibrosis

李婷婷 1岳彩凤 2霍媛青 2纪慧芳 2张瑞平3
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作者信息

  • 1. 山西医科大学药学院,太原 030001;山西医科大学第三医院,山西白求恩医院,山西医学科学院,同济山西医院,太原 030032
  • 2. 山西医科大学药学院,太原 030001
  • 3. 山西省人民医院放射科,山西医科大学第五医院,太原 030012
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摘要

以5,6-二羟基吲哚为单体,通过自由基聚合反应合成了无金属黑色素纳米酶(MeNPs),并探究了其治疗肝纤维化的作用.结果表明,MeNPs纳米酶为单分散球形结构,粒径为(91.3±2.6)nm,具有类超氧化物歧化酶(SOD)和类过氧化氢酶(CAT)活性,其催化活性遵循典型的Michaelis-Menten动力学,Michaelis-Menten常数(Km)和最大反应速度(Vmax)分别为1.01 mmol/L和8.49×10-6 mol/(L·s).细胞计数试剂盒(CCK-8)等体外细胞实验结果证实MeNPs对H2O2诱导的氧化应激具有细胞保护作用.经MeNPs纳米酶治疗的肝纤维化小鼠的炎症因子IL-6,TNF-α,IL-1β和趋化因子CXCL-1水平显著降低;肝脏损伤指标ALT,AST和肝组织H&E染色均显示MeNPs干预肝纤维化的良好疗效.本文研究结果对于构建安全、高效的自由基清除纳米酶具有一定的指导意义,也为肝纤维化的治疗提供了理论依据和物质基础.

Abstract

Metal-free Melanin nanoenzymes(MeNPs)were synthesized via the free radical polymerization of 5,6-dihydroxyindole as monomer,and its therapeutic effect on liver fibrosis was explored.The results showed that the MeNPs nanoenzymes had monodisperse spherical structure with a particle size of(91.3±2.6)nm,with superoxide-like dismutase(SOD)and catalase-like(CAT)activities,and their catalytic activities followed typical Michaelis-Menten kinetics with Michaelis-Menten constant(Km)and maximum reaction velocity(Vmax)of 1.01 mmol/L and 8.49×10-6 mol/(L·s),respectively.In vitro cell experiments such as cell counting kit-8(CCK-8)confirmed that MeNPs had cytoprotective effects on H2O2-induced oxidative stress.Inflammatory factors IL-6,TNF-α,IL-1β and chemokine CXCL-1 were significantly reduced in the mouse model of liver fibrosis treated by MeNPs nanoenzymes.Liver damage indexes ALT,AST and H&E staining of liver tissue showed the good efficacy of MeNPs in liver fibrosis.The research has guiding significance for the construction of safe and efficient free radical scavenging nanoenzymes,and also provides a theoretical basis and material basis for the treatment of liver fibrosis.

关键词

黑色素/无金属纳米酶/类超氧化物歧化酶/类过氧化氢酶/肝纤维化

Key words

Melanin/Metal-free nanoenzyme/Superoxide-like dismutase/Catalase-like/Liver fibrosis

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基金项目

中国博士后科学基金(2022M722001)

山西省自然科学基金面上项目(202103021224241)

山西医科大学校博士启动基金(03201529)

出版年

2024
高等学校化学学报
中华人民共和国教育部委托 吉林大学和南开大学

高等学校化学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.067
ISSN:0251-0790
参考文献量24
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