In situ growth of nano-antioxidants on cellular vesicles for efficient reactive oxygen species elimination in acute inflammatory diseases
In situ growth of nano-antioxidants on cellular vesicles for efficient reactive oxygen species elimination in acute inflammatory diseases
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纳米抗氧化剂在细胞囊泡上的原位生长可有效消除急性炎症性疾病中的活性氧
DOI：
10.1016/j.nantod.2021.101282
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发表时间：
2021-10
期刊：
影响因子：
17.4
通讯作者：
Ma Guanghui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Jiawei;Wang Yugang;Wang Wenjing;Tian Ying;Gan Zhongdong;Wang Yanlei;He Hongyan;Chen Wei;Zhang Xiao;Wu Yuanbin;Jia Rongrong;Shi Min;Wei Wei;Ma Guanghui
活性氧（ROS）是炎症进展和损伤的关键因素。通过对急性炎症性疾病血管异常的临床和实验观察，我们探索了细胞囊泡作为模板和载体来提高纳米抗氧化剂的治疗效果。具体来说，我们开发了一种温和的一锅方法，用于在纳米红血球囊（ReVs）上生长氧化铈（Ce）纳米晶体。Ce- revs除了具有良好的生物相容性外，还具有非常高的ros清除活性，这一现象在实验和理论上都得到了解释，因为我们发现了膜脂在优化尺寸超小（~ 3nm）、Ce（III）含量超高（~ 60.8%）的Ce纳米晶体中的独特功能。在结肠炎和急性肝损伤模型中，Ce-ReVs显著增强炎症部位的积累，并赋予强大的ROS消除作用。此外，我们通过将ReVs与间充质干细胞衍生的外泌体杂交来升级系统，并证明了高度损伤组织的额外修复功能，进一步验证了令人满意的灵活性和治疗效果。
Reactive oxygen species (ROS) are key contributors to inflammatory progression and damage. Upon clinical and experimental observation of vascular abnormalities in acute inflammatory diseases, we explore cellular vesicles as templates and carriers to elevate therapeutic performance of nano-antioxidant. Specifically, we develop a mild one-pot approach forin situgrowth of cerium oxide (Ce) nanocrystals onto nano-sized red blood cells vesicles (ReVs). Besides excellent biocompatibility, Ce-ReVs have very high ROS-scavenging activity, which is experimentally and theoretically explained by discovering the unique functions of membrane lipids in optimizing Ce nanocrystals with ultrasmall size (~ 3 nm) and ultrahigh Ce(III) content (~ 60.8%). In colitis and acute liver injury models, Ce-ReVs notably enhance accumulation at the inflamed sites and confer strong ROS elimination. Moreover, we upgrade the system by hybridizing ReVs with mesenchymal stem cell-derived exosomes and demonstrate additional repair function of highly damaged tissues, further verifying the satisfactory flexibility and therapeutic efficacy.
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