邱逦教授团队揭示：过氧化氢酶在疾病治疗中的新突破

邱逦教授团队揭示：过氧化氢酶在疾病治疗中的新突破

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来源

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https://www.medsci.cn/article/show_article.do;jsessionid=917CFD78328B79B84AD5BCDF59AEA756?id=15b1e32409cc

2.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/632781772

3.

https://www.cas.cn/zkyzs/2020/12/278/kyjz/202012/t20201215_4770735.shtml

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http://www.ibp.cas.cn/swdfz/gzdt/202411/t20241104_7421051.html

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https://www.wchscu.cn/academic/75277.html

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https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11334270/

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https://www.pibb.ac.cn/pibben/article/html/20220577

近日，四川大学华西医院超声医学研究室邱逦教授团队在国际知名期刊《Advanced Science》（IF：15.1）发表重要研究成果。该研究系统阐述了工程细胞膜涂层催化剂在人工过氧化物酶体（APEXs）领域的最新进展，为疾病诊断和治疗提供了新的思路和方法。

过氧化氢酶（CAT）是一种广泛存在于动植物及微生物中的酶，其主要功能是催化过氧化氢（H2O2）分解为水和氧气，从而保护细胞免受损伤。在细胞内，CAT通过以下机制发挥作用：

1. 分解过氧化氢：CAT能够高效地将过氧化氢分解为无害的水和氧气，降低其对细胞的毒性。
2. 防止自由基生成：通过分解过氧化氢，CAT可以防止更具破坏性的羟基自由基（·OH）的生成，从而保护细胞结构和功能。

邱逦教授团队的研究聚焦于人工过氧化物酶体（APEXs），这是一种由半透膜包裹天然酶或模拟酶催化剂构成的仿生纳米系统。APEXs具有天然过氧化物酶体的活性，同时通过工程化设计，可以实现更稳定、可调节的生物催化性能。

APEXs的核心优势在于其独特的双层结构：

• 催化剂核：可以是天然酶（如CAT、GOx、POD等）或具有酶模拟活性的纳米材料。
• 细胞膜涂层：通过提取不同类型的细胞膜（如红细胞膜、血小板膜、肿瘤细胞膜等），赋予APEXs特定的生物功能和靶向能力。

邱逦教授团队的研究展示了APEXs在多个疾病治疗领域的应用潜力：

1. 癌症治疗

   • 增加活性氧水平：通过催化反应产生活性氧（ROS），直接杀死癌细胞。
   • 调节肿瘤微环境：消耗葡萄糖进行饥饿治疗，或通过CAT分解H2O2来改善肿瘤缺氧状态，增强放疗和化疗效果。

2. 抗氧化和抗炎治疗

   • APEXs结合了催化剂的抗氧化性能和细胞膜的长循环特性，可以有效清除炎症部位的ROS，减轻炎症反应。

3. 神经元保护

   • 利用细胞膜的特殊功能（如血脑屏障穿透能力），将治疗药物精准递送到脑部病灶区域，为神经退行性疾病提供新的治疗方案。

尽管APEXs展现出巨大的应用前景，但仍面临一些挑战：

• 膜来源和提取技术：需要开发更稳定、更简单的真核细胞膜提取方法。
• 催化剂设计：需要开发更特异、更高效的催化剂。
• 生物安全性：需要系统评估APEXs的长期生物安全性。

邱逦教授团队的研究为纳米医学和生物材料科学的发展开辟了新方向，有望在未来带来临床实践上的重大突破。这一创新性研究不仅展示了APEXs在疾病治疗中的巨大潜力，也为开发更安全、更有效的生物医学材料提供了新的思路。