科学前沿 | 樊赛军、刘伦涛团队开发NIR驱动精准递氢纳米马达,实现放射性肠炎的无药物治疗

发布时间:2025-10-30 文 / 发布人: 图 / 发布人:
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10月17日,中国医学科学院放射医学研究所作为独立完成单位,在Nature Communications在线发表了题为“Efficient active hydrogen delivery for drug-free radiation enteritis therapy in mice”的研究论文。该研究创新性地开发了一种可口服、近红外(NIR)驱动的自热泳纳米马达(HxMoO3@SA@COS),成功突破了活性氢在体内精准递送的关键科学难题。

放射治疗是癌症治疗的重要手段,但随之而来的放射性肠炎(Radiation Enteritis)始终是临床治疗中的一大挑战。其病理机制主要源于电离辐射诱导的活性氧和活性氮自由基(RONS)过度生成,从而引发肠上皮细胞损伤及持续性炎症。分子氢因其优异的生物安全性和强组织弥散性,能够选择性清除羟基自由基(·OH)和过氧亚硝酸根(ONOO¯)等高反应性RONS,进而减轻氧化应激、激活内源性抗氧化系统并抑制炎症反应,在多种放射损伤模型中展现出显著的防治潜力。然而,如何将活性氢高效且精准地递送至肠道损伤区域,仍然面临肠黏液屏障阻隔与活性氢短寿命的挑战。

针对上述问题,研究团队构建了一种“可饮用、自热泳驱动(self-thermophoretic)”的纳米马达(HxMoO3@SA@COS)。该系统以氢化氧化钼为储氢内核,并通过海藻酸钠与壳寡糖包覆形成外层。其在近红外光(808 nm)照射下产生不对称热场,触发定向自驱运动,从而高效穿透肠道黏液屏障,延长在肠道内的滞留,实现活性氢在炎症部位的精准递送与持续释放。研究进一步发现,纳米马达释放的活性氢不仅能够高效清除RONS,还能多维度调控肠道的免疫与修复过程。其作用包括促进巨噬细胞向抗炎性M2表型极化、增加杯状细胞数量,并重塑肠道菌群结构,从免疫调节、屏障修复和微生态平衡等层面协同促进肠道组织修复。这项基于活性氢、无需药物的治疗策略,在小鼠放射性肠炎模型中表现出卓越的疗效,显著提高了致死剂量照射下的生存率(10% 提高到 80%),为解决放射性肠炎这一临床难题提供了全新的思路。

该研究得到国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、天津市自然科学基金等项目资助。中国医学科学院放射医学研究所刘伦涛研究员、樊赛军研究员、毕常芬助理研究员为论文共同通讯作者。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-64270-9