近日，中科院深圳先進院集成技術(shù)研究所神經(jīng)工程中心李光林研究員團隊的唐為副研究員課題組聯(lián)合上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心何前軍教授合作在Science Advances發(fā)表題為“NIR-photocatalytic regulation of arthritic synovial microenvironment”的文章。文章上線后就立即收到了Nature Reviews Rheumatology雜志副主編Dr Robert Philips的采訪，并為該工作撰寫Research highlights，認(rèn)為催化調(diào)控微環(huán)境“使風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的無藥治療成為可能”。深圳先進院唐為副研究員與上海交通大學(xué)何前軍教授為共同通訊作者。中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、上海交通大學(xué)與深圳大學(xué)為該論文共同通訊單位。

　　類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）是一種自身免疫性疾病，伴隨慢性炎癥，常導(dǎo)致手足關(guān)節(jié)畸形及功能喪失，被稱為“不死的癌癥”。其中關(guān)節(jié)炎滑膜微環(huán)境誘導(dǎo)的滑膜增生、血管翳形成及軟骨侵蝕，在RA的病理發(fā)展進程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。非甾體抗炎藥、抗風(fēng)濕藥、糖皮質(zhì)激素是目前RA治療的常用藥物，但都存在毒副作用大、無法調(diào)控骨免疫失衡、難以阻止RA進程等系列問題，使得RA治療亟需新的有效干預(yù)手段。 

　　該工作提出了光催化調(diào)控關(guān)節(jié)炎滑膜微環(huán)境的新概念，并通過全溶液法開發(fā)了一種具有金紅石單晶結(jié)構(gòu)的單分散氫摻雜二氧化鈦納米催化劑，有效實現(xiàn)了近紅外光催化產(chǎn)氫和乳酸剝奪，從而聯(lián)合校正了滑膜微環(huán)境（如下圖所示），達(dá)到了高效的RA治療效果。一方面，原位產(chǎn)生的氫分子通過清除過表達(dá)ROS，介導(dǎo)巨噬細(xì)胞抑炎極化；另一方面，將RA微環(huán)境中過表達(dá)的代謝中間產(chǎn)物乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸，進一步抑制了滑膜細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的炎癥/侵襲型轉(zhuǎn)變，降低滑膜細(xì)胞異常增殖，防止滑膜血管翳的形成。小鼠膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎模型實驗結(jié)果證實該策略可有效阻止RA病程的加劇，顯著減少軟骨破壞及骨侵蝕。該研究工作通過可控、按需釋氫，同時原位消耗過表達(dá)乳酸的新方法，有望為RA臨床治療提供重要的技術(shù)支撐和科學(xué)價值。 

　　該工作得到了中國科學(xué)院人機智能協(xié)同系統(tǒng)重點實驗室、國家自然科學(xué)基金、深圳市科創(chuàng)委、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會以及上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心等基金項目的支持。 

圖1 文章線上截圖 

　　圖2 光催化調(diào)控關(guān)節(jié)炎滑膜微環(huán)境策略，原位催化產(chǎn)氫和乳酸剝奪，介導(dǎo)過表達(dá)病理產(chǎn)物清除，實現(xiàn)可控、按需、高效RA治療。 

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　　https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0959