IF 27.4！光响应 H2S 复合系统通过多种途径调节神经再生微环境

本文精选

损伤后，炎症、氧化应激、神经血管化不足和能量供应不足引起的再生微环境失衡影响神经再生。药物输送神经导管在修复再生微环境中发挥作用。然而，传统药物往往无法穿过血液-神经屏障，缺乏多功能性，限制了导管治疗的有效性。因此，有必要构建一个多功能管道，及时有效地调节再生微环境。在此，开发了一种光响应硫化氢 （H2S） 复合神经导管，人工控制 H2S 释放。利用锌-柠檬酸有机金属框架 （Zn-CA MOFs） 的新结构提高其载药率，实现 H2S 和 Zn2+ 对神经再生微环境的联合调控。此外，聚酯酰胺的 RGD 改性 （P（CL‐MMD‐MAC）‐RGD）） 与对齐结构相结合，用于提高导管的性能。相关结果表明，H2S 和 Zn2+ 可以调节炎症反应和氧化应激，促进线粒体功能恢复和血管生成。此外，对齐的结构可以促进细胞粘附并引导细胞定向迁移。总体而言，本研究提供了一种将气体神经递质与离子相结合以改善神经再生微环境、加速神经再生和恢复运动功能的方法。

创新点

1. 开发了一种光响应硫化氢（H2S）复合神经导管，实现人工控制H2S释放以调节神经再生微环境。

2. 利用锌-柠檬酸有机金属框架（Zn-CA MOFs）提高载药率，首次实现H2S与Zn2+的联合调控。

3. 通过聚酯酰胺的RGD改性（P（CL‐MMD‐MAC）‐RGD）结合对齐结构，显著提升导管的生物相容性和性能。

4. 将气体神经递质（H2S）与离子（Zn2+）相结合，提出了一种多功能协同修复神经再生微环境的新策略。

对科研工作的启发

1. 光响应 H2S 复合系统的开发提示科研人员可以探索其他气体神经递质在神经再生中的潜在作用。

2. Zn-CA MOFs 的高载药率设计启发研究者优化纳米材料的结构以提升药物递送效率。

3. RGD 改性与对齐结构的结合表明材料表面的生物功能化对细胞行为调控的重要性。

4. 多功能神经导管的构建鼓励科研人员将多种治疗策略整合以解决复杂的生物医学问题。

思路延伸

1. 可以进一步研究其他金属离子与 H2S 的协同作用，探索更优的神经再生调控机制。

2. 基于光响应的特性，可开发其他外界刺激（如温度、磁场）控制的药物释放系统。

3. 将 H2S 复合系统与神经干细胞疗法结合，可能增强再生微环境的修复效果。

4. 针对不同类型的神经损伤（如中枢神经或外周神经），调整导管的材料组成和结构设计。

5. 探索 H2S 在其他组织再生（如骨骼或心脏）中的潜在应用，拓宽其研究领域。

6. 结合人工智能优化 Zn-CA MOFs 的结构参数，进一步提升其载药与释放性能。

7. 研究长期植入导管后 H2S 和 Zn2+ 的体内代谢路径，确保生物安全性。

生物医学领域的应用

1. 该光响应 H2S 导管可用于治疗外周神经损伤，促进患者运动功能的恢复。

2. 通过调控炎症和氧化应激，该系统可应用于脑卒中后神经功能的修复。

3. 结合血管生成促进作用，该技术可用于糖尿病引起的神经血管并发症治疗。

4. 该复合导管可作为脊髓损伤修复的候选工具，改善神经再生微环境。

5. 通过优化设计，该系统可能用于药物难以到达的中枢神经系统疾病，如帕金森病的治疗。

Photo‐Responsive H2S Composite System Regulates the Nerve Regeneration Microenvironment Through Multiple Pathways

Adv. Mater.（IF 27.4）

Pub Date  : 2025-03-11

DOI : 10.1002/adma.202413992

Yuanfang Huo, Xinyi Tan, Xianzhen Dong, Xinyue Liang, Kun Liu, Hao Zhang, Zhiqiang Li, Junwei Yang, Zixuan Pang, Yawei Yao, Aixi Yu, Honglian Dai

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