第一作者：Bowen Yang

通訊作者：施劍林，王利新

通訊單位：中科院上海硅酸鹽研究所，復旦大學附屬中山醫(yī)院

施劍林，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員，博士生導師，中國科學院院士，中國醫(yī)學科學院學部委員。國家杰出青年基金獲得者（1996），教育部長江學者特聘教授（2008），國家級高層次領軍人才。以第一完成人獲國家自然科學二等獎一項（2011），另獲兩院院士評選中國十大科技進展（2005）、中國青年科技獎、中科院青年科學家獎、上海市自然科學牡丹獎等科技獎勵。（信息來源：http://www.sic.ac.cn/kybm/skl/ryjg/yjy/sjl/）

王利新，男，現為復旦大學附屬中山醫(yī)院副院長、血管外科副主任、復旦大學血管外科研究所副所長、教授、博士生導師。主持863子課題、國家自然科學基金（4項）、教育部新教師基金、上海市科委自然基金等課題20項。（信息來源：https://baike.baidu.com/item/%E7%8E%8B%E5%88%A9%E6%96%B0/62592303?fr=ge_ala）

論文速覽

主動脈夾層（aortic dissection，AD）一種致命的心血管疾病，發(fā)病機制與活性氧（ROS）在主動脈中的過度表達密切相關，導致血管結構損傷，最終可能引發(fā)大出血和猝死。目前，臨床治療AD的藥物在有效清除ROS方面效果不佳。本研究針對主動脈夾層（AD），提出了納米催化抗氧化的新概念，通過構建具有仿生結構的鈷（Co）納米催化劑，能夠高效且持續(xù)地清除病理性ROS。

理論計算顯示，該催化劑通過羥基Co(III)和氧代羥基Co(V)之間的氧化還原轉變，伴隨著內層質子偶聯的雙電子轉移，形成非締合活化催化循環(huán)，有效催化抗氧化反應。這種仿生納米催化劑在AD區(qū)的高效抗氧化作用能夠顯著緩解氧化應激，并通過促進巨噬細胞表型轉化，調節(jié)主動脈炎癥微環(huán)境，同時保護血管平滑肌細胞免受炎癥侵害，抑制AD的進展。

圖文導讀

圖1：Co-ZIF-8納米催化劑的合成和催化機制，及其在AD納米催化抗氧化治療中的應用。

圖2：Co-ZIF-8納米催化劑的表征。

圖3：Co-ZIF-8的配位環(huán)境和催化機制。

圖4：Co-ZIF-8對細胞抗炎效應的研究。

圖5：Co-ZIF-8納米催化劑在體內AD治療中的應用。

總結展望

本研究成功構建了具有高效催化抗氧化能力的仿生鈷納米催化劑Co-ZIF-8，為AD及其他心血管疾病的治療提供了一種新方法。通過密度泛函理論（DFT）計算，證實了催化劑的催化機制，并通過細胞實驗和動物模型驗證了其抗氧化和抗炎效果。Co-ZIF-8納米催化劑通過促進M1型巨噬細胞向M2型轉變，上調DDIT4表達，抑制PI3K-Akt途徑，實現抗炎作用，同時保護血管平滑肌細胞免受ROS攻擊和炎癥損害。

在BAPN誘導的AD動物模型中，Co-ZIF-8納米催化劑顯著抑制了AD的進展，顯示出良好的生物安全性和治療潛力。未來的研究將致力于提高納米催化劑對主動脈的靶向性，減少非特異性生物分布，以進一步提高治療效果。

文獻信息

標題：Biomimetic-Structured Cobalt Nanocatalyst Suppresses Aortic Dissection Progression by Catalytic Antioxidation

期刊：Journal of the American Chemical Society

DOI：10.1021/jacs.4c03344