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浙江大學周民團隊 Nano Today：微藻口服水凝膠協同治療鉛中毒相關疾病

2023-10-28 來源：高分子科技

鉛是最常見和有毒的重金屬之一，隨著全球高污染產業的轉移及蓬勃發展的新能源產業的鉛污染，鉛中毒成為全球性公共衛生問題。然而，目前標準臨床療法螯合治療和血液透析費用昂貴，并受器官系統(尤其是腎臟)嚴重毒性表現的限制。除螯合療法外，補充抗氧化劑是通過減輕氧化應激來減輕鉛相關組織損傷的另一種治療策略。因此，從螯合和抗氧化的協同作用中開發出一種低成本、高安全性、高效的鉛解毒劑是迫切需要的。

生物吸附是一種很有前景的利用天然微生物具有良好的特定金屬吸附能力消除環境中重金屬的方法，其中，微藻因其優良的吸附能力、較高的生物安全性、較低的成本以及眾多的醫療應用而備受關注。然而，有限的抗氧化成分和受到胃腸道生理屏障抑制等限制性的生物約束，導致其在鉛中毒解毒的體內應用受限。針對以上問題，近期，浙江大學周民團隊在材料領域期刊《Nano Today》上發表文章“Microalgae-Based Natural Oral Hydrogel System for Synergistic Treatment of Lead Poisoning-Related Diseases”（IF：17.4）。

本研究通過CMCS/SA包被活性成分(CV和BBR)，京尼平進行交聯，成功制備了用于急性/亞急性/慢性鉛中毒解毒的多功能口服交聯微藻水凝膠BBR-CV@ALG。這種微藻水凝膠利用pH敏感性，增強了胃屏障內的穩定性和腸道內的生物降解性，從而降低了BBR的腸道毒性，延長了CV的滯留時間。更重要的是，BBR-CV@ALG的聯合治療策略是基于螯合、抗氧化和調節腸道菌群三療法協同作用。釋放的CV通過螯合活性位點清除鉛離子，表現出優越的解毒能力。釋放的BBR清除ROS，抑制鉛引起的炎癥，對組織器官建立強大的抗氧化防御。同時，這兩種成分改善了腸道菌群的多樣性，增加了有益菌Akkermansia muciniphila和Lactobacillus taiwanensis的相對豐度以保護腸道屏障，從而維持健康的腸道微環境。此外，BBR-CV@ALG與正常人體細胞具有生物相容性，在體內與主要器官具有安全性。基于“綠色替代”的理念，本研究為微藻從生物修復走向急性/亞急性/慢性鉛中毒的體內解毒提供了一種策略。此外，與傳統的人工合成螯合劑相比，該微藻水凝膠具有成本低、長期使用安全性高、制備過程不復雜等優點，顯示出巨大的商業化和臨床應用潛力。
論文的第一作者是浙江大學醫學院碩士生劉超億，浙江大學周民研究員為論文的通訊作者。研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發計劃等項目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.102034

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（責任編輯：xu）

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