慢性伤口是糖尿病患者常见的并发症，给患者带来严重的不便、持续的疼痛和严重的经济负担。然而，目前糖尿病慢性伤口的临床治疗仍不令人满意。糖尿病慢性伤口与正常伤口的主要区别在于慢性伤口的炎症期延长。基于MOF的材料由于其金属节点和有机配体的可定制组合而获得了越来越多的关注。特别是，基于MOF的纳米材料是生物医学/生物传感的有前途的候选材料，因为它们具有几个独特的特征：高比表面积和高负载能力的孔隙率；用于按需降解的稳定但可降解的结构；以及良好的分散性和生物相容性，确保医疗应用的生物安全性。对于疾病治疗，MOF通常在降低其毒性、可持续释放和有效递送方面为功能性物种服务，尽管事实上MOF开始证明其在生物医学功能方面的能力。有了配位金属，基于MOF的材料可以成为发现新型纳米酶的多种候选材料。中国科学院长春应用化学研究所董绍俊院士和Youxing
Fang通过将具有抗氧化酶活性的金属有机框架（MOF）纳米酶与水凝胶（凝胶）结合，提出了一种用于糖尿病大鼠慢性伤口愈合的有效抗氧化系统（MOF/Gel）。MOF/Gel可以持续清除活性氧，以调节糖尿病慢性伤口中的氧化应激微环境，从而导致从炎症阶段到增殖阶段的自然过渡。相关工作以“Specific Nanodrug for Diabetic Chronic Wounds Based on Antioxidase-Mimicking
MOF-818 Nanozymes”为题发表在国际著名期刊Journal of the American
Chemical Society上。要点1. 作者使用MOF-818，并揭示了其高SOD和CAT活性。MOF-818的两种酶样活性高于许多报道的抗氧化纳米酶，其水分散体保持稳定超过6个月。纤维素毒性实验表明其具有良好的生物相容性。作者通过与热敏凝胶结合形成抗氧化系统（MOF/Gel）用于糖尿病大鼠的慢性伤口愈合。要点2. 凝胶将MOF纳米酶固定在伤口部位以进行持续治疗。MOF纳米酶可以清除主要存在于伤口部位的两种ROS，重塑氧化微环境，并将伤口恢复到与正常伤口相似的愈合阶段。与每天使用人表皮生长因子凝胶（HEGFG）的外用相比，MOF/凝胶在一次性治疗中获得了相当的疗效。这种有效、安全和方便的MOF/Gel系统可以满足复杂的临床需求。图1. MOF/Gel抗氧化系统的制备及其在糖尿病慢性伤口愈合中的机制示意图。图2.（a）MOF-818的TEM及其（b）在水溶液中的照片。（c）MOF-818的XRD。（d）MOF-818的N2吸附−解吸等温线及其（e）孔分布。（f）MOF-818的SOD和CAT样活性示意图。（g）与不同浓度的MOF-818的A−A0（560 nm）的时间依赖性吸光度变化。（h）不同浓度MOF-818的·O2−的消除效率。（i）MOF-818（10 μg/mL）清除·O2−的EPR光谱分析。（j）MOF-818与其他典型抗氧化材料的SOD样活性比较。（k）不同浓度MOF-818存在下H2O2（20 mM）分解产生O2的动力学曲线。（n）MOF-818分散在水溶液中的时间依赖性活性。图3.（a）不同浓度的MOF-818下的细胞活力。（b）不同浓度MOF-818的溶血率。插图：溶血试验的数码照片。（c，d）不同处理下HUVEC的荧光显微镜图像。比例尺，100 μm。图4.（a，b）溶胶−凝胶的转变照片。（c）MOF-818的低温SEM和相应元素。比例尺，3 μm。（d）MOF-818在PBS中从MOF/Gel累积释放。（e）指定日期不同治疗后的伤口照片。比例尺，5 mm。（f，g）指定天数伤口面积的定量分析。（h）第12天伤口CK14（红色）和CK10（绿色）的免疫荧光染色。比例尺，1 mm。（i）第12天伤口组织的H&E染色。比例尺，1 mm。图5.（a）通过DHE和（f）定量分析监测第8天伤口组织中的ROS水平。（b）第12天，对受伤部位的CD86（红色）和CD206（绿色）进行免疫荧光染色，并（g）进行定量分析。（c−e）IL-6、IL-1β和TNF-α的免疫荧光染色和（h−j）定量分析。比例尺，100 μm。Specific Nanodrug for
Diabetic Chronic Wounds Based on Antioxidase-Mimicking MOF-818 Nanozymes
Daiyong Chao, Qing Dong, Zhixuan Yu,
Desheng Qi, Minghua Li, Lili Xu, Ling Liu, Youxing Fang,* Shaojun Dong*DOI: 10.1021/jacs.2c09663
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