衰老是一种细胞反应，其特征是细胞不可逆的停止分裂并进入永久性生长停滞状态。衰老与多种年龄相关疾病的发生相关，例如阿尔茨海默病、糖尿病 、动脉粥样硬化和癌症等，给社会带来沉重的医疗和经济负担。

除了自然衰老之外，衰老还受到各种有害刺激影响，包括DNA 损伤、致癌应激、端粒功能障碍、炎症、线粒体功能障碍、表观遗传改变、蛋白质稳态失衡、细胞内信号通路失调和氧化应激等。

衰老的自由基理论认为，与衰老相关的功能丧失是由活性氧和氮物质 (RONS) 引起的氧化损伤积累引起的。RONS，无论是内源性的还是外源性的，都会诱导大多数生物大分子的氧化修饰，包括蛋白质、脂质、碳水化合物和核酸，并进一步改变它们的稳定性和功能。因此，迫切需要制定有效的策略来消除或减少过量的 RONS 以延缓衰老过程。

近期，来自中国医学科学院基础医学研究所的科学家在Materials Today Bio杂志发表题为“Ultra-small polydopamine nanomedicine-enabled antioxidation against senescence”的文章，该研究成功开发出具有超氧化物歧化酶 (SOD)/过氧化氢酶 (CAT) 酶模拟活性的超小聚多巴胺纳米粒子 (UPDA NPs)，其超强的RONS 清除能力可消除或减少过量的 RONS 从而延缓衰老。

生物体拥有一系列高效酶，例如过氧化氢酶 (CAT) 和超氧化物歧化酶 (SOD) ，具有强大的清除 RONS 的能力，从而保护组织或器官免受氧化损伤。这些天然抗氧化酶是一类生物分子（例如蛋白质和 RNA），但它们通常在非生理或不利环境条件（例如极端温度和 pH）下难以大量生成。

此外，这些酶的活性依赖于铜、铁、锰和锌等矿物元素的结合，由于衰老或与衰老相关的疾病，这些元素的摄入量可能会大大降低。为了应对这些挑战，科学家已经开发了许多模仿天然酶活性的人工酶，这些酶具有易生产、低成本、多功能和高稳定性的特征，例如具有综合优势的纳米酶。

与无机纳米酶相比，有机纳米酶表现出令人满意的生物相容性和化学柔韧性。在过去十年中，越来越多的有机纳米酶被开发用于检测生物分子或治疗癌症，但很少有人提出用于对抗氧化应激相关疾病。由于有机纳米酶通常被设计为模拟特定酶的催化活性，这使得它们不足以清除多种类型的 RONS，这些 RONS 在衰老或衰老相关疾病的进程中会伴随过度产生。因此，开发具有多酶特性的纳米粒子对于克服这一限制至关重要。

聚多巴胺（PDA）广泛用于合成人工黑色素颗粒，在生物安全性方面具有显著优势。在以前的报告中，PDA 在生物医学领域被广泛用作治疗诊断剂，这归因于其对金属离子的结合亲和力以及对各种外部刺激的反应。最近的一项研究表明，PDA 具有氧化还原活性，可以接收来自还原剂的电子或将电子提供给氧化剂，从而具有淬灭自由基的作用。

由于 PDA 富含类似于天然高分子黑色素的儿茶酚还原基团，并且黑色素类纳米粒子的大小可以通过碱基自聚合技术轻松调节，因此 PDA 的抗氧化酶样活性和 ROS 清除性能较差。

本研究通过液相剥离技术，结合CAT/SOD模拟级联活性和广谱ROS清除能力，将过氧化氢分解为水和氧气，从而去除过氧化根离子。此外，UPDA NPs 也可以作为活性氮物质 (RNS) 的清除剂。

进一步评估表明，UPDA NPs 具有优异的生物相容性和生物安全性，并在体内显示出抗衰老作用。转录组学分析表明，UPDA NPs 的抗衰老作用可能与 NF-κB 信号通路的调节有关。特别的，UPDA NPs 可以挽救小鼠药物诱导的衰老行为，并可以有效延长果蝇在氧化应激下的寿命。

这些结果不仅表明 UPDA NPs 可以作为抗衰老纳米药物的范例，具有理想的 RONS 清除性能和潜在的临床应用前景，而且为缓解和治疗衰老提供了一种新的思路和策略。

参考文献：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006423000042?via%3Dihub