近日，天津医科大学/天津大学郑斌教授与清华大学程功教授团队合作，在开发新型病毒性肺炎可吸入纳米催化疗法方面取得了新的进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Nature Materials 》（IF=37.2、一区top期刊）上。肺炎作为一种主要由病毒和细菌感染引发的常见疾病，在全球范围内造成了沉重的疾病负担。特别是呼吸道病毒引发的肺炎，由于其可通过气溶胶和飞沫高效传播的特性，极易造成集群感染，对人类健康和社会稳定构成严重威胁。呼吸道病毒通过内吞作用进入细胞，积聚在内质体中并引发 NADPH 氧化酶 2（Nox2）的活性。Nox2 氧化酶的活化会产生大量活性氧（ROS），进而导致大量促炎细胞因子的产生，进而诱发急性呼吸窘迫综合征、严重的心肌损伤和呼吸衰竭。目前，临床上主要根据不同症状进行药物治疗，包括激素和免疫调节剂，但这些治疗方法往往具有毒性和副作用，导致治疗效果不理想。因此，亟需开发靶向性好、安全性高的病毒性肺炎治疗策略。下调炎症区域的 ROS 水平对于缓解炎症、保护组织免受氧化损伤和抑制病毒复制至关重要。正常细胞靠超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等一系列酶类抗氧化剂维持氧化还原平衡。但是，天然酶在疾病治疗中的应用面临着诸多挑战与限制，因其由蛋白质和 RNA 分子组成，易受环境影响、病理条件下易失活。为了解决天然酶抗氧化剂的这些不足，人们设计并构建了 “纳米酶”来替代天然酶的抗氧化功能。有研究表明纳米酶可用于治疗多种与炎症相关的疾病，然而，由于病毒性肺炎内部的炎症情况极为复杂，要在炎症部位精确输送和积累纳米酶以治疗病毒性肺炎是极具挑战性的。在本研究中，作者开发了一种可降解且生物相容性好的铈基单宁酸（CeTA）纳米酶，并将其与一种自组装肽结合，创建了一种鼻腔吸入的纳米酶催化疗法（CeTA-GGGKLVFF-tk-PEG，简称 CeTA-K1tkP；tk：硫酮连接体；PEG：聚乙二醇），用于治疗病毒性肺炎。在 ROS 含量较高的炎症区域，CeTA-K1tkP 上的硫酮键发生裂解，导致亲水性PEG脱落，多肽发生β折叠并形成纤维结构，大量靶向聚集至炎症部位。同时，这些结构中的 CeTA 纳米酶具有SOD、CAT多种类酶功能，能有效消除 ROS 和缓解炎症，同时避免系统性免疫抑制。在甲型流感病毒（Flu A）或仙台病毒（SeV）介导的病毒性肺炎模型中，作者利用CeTA-K1tkP 进行治疗后，发现过度氧化的环境能够显著改善，肺部炎症得到缓解。ITC和分子对接实验结果表明，CeTA-K1tkP  能与甲型流感病毒的血凝素（HA）和 SeV 的血凝素-神经氨酸酶（HN）蛋白结合，这可能是 CeTA-K1tkP  发挥病毒中和作用的原因。因此，CeTA-K1tkP 纳米平台为治疗以肺炎为代表的各种深部炎症提供了一个前景广阔的范例。文章中，在体内模型内验证 CeTA-K1tkP 的特异性聚集效应时，使用了广州博鹭腾生物科技有限公司AniView多模式动物活体成像系统进行成像。具体为在脂多糖（ LPS） 诱导的急性肺炎小鼠模型中，通过鼻腔吸入给予经Cy5.5修饰的功能化 CeTA。由图可知，随给药时间的延长，除 CeTA-K1tkP 组外，其他各组小鼠的肺部荧光均明显减少。七天后，CeTA-K1tkP 组肺炎小鼠肺部荧光保留最多。    论文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-024-02041-5