类风湿性关节炎（Rheumatoid arthritis, RA）是关节炎症的一种主要发病形式，是一种自免疫紊乱引起氧化应激和慢性炎症的关节疾病。近年来，我国RA的患病率大约在0.4%左右，而伴随着人口的老龄化，这一数字还在逐年上升。由于慢性疼痛、功能障碍和合并症风险的逐渐加剧，RA严重影响患者的生活和工作质量，给个人和社会带来严重的经济负担。值得注意的是，骨侵蚀是RA导致关节破坏引起患者致残致畸的主要因素。目前，临床上针对RA一般采用消炎疗法，主要有糖皮质激素类和非甾体抗炎药，以甲氨蝶呤为代表的经典抗风湿药物和单克隆抗体类药物。然而，这些药物不可避免地存在严重的毒副作用，且缺乏直接对关节骨修复的治疗。因此，设计和开发适用于RA综合治疗的新型安全药物和治疗策略迫在眉睫。
2024年12月26日，同济大学医学院霍敏锋研究员、施剑林院士、吴鹏副教授研究团队在《Advanced Materials》期刊上发表了题为“Hydrolysis of 2D Nanosheets Reverses Rheumatoid Arthritis Through Anti-Inflammation and Osteogenesis”的研究论文，提出“二维纳米片原位水解治疗RA炎症和骨修复”新策略。研究人员聚焦类风湿性关节炎病理微环境的氧化应激与骨侵蚀特征，创新性地构建一种可原位产氢的硅化钙纳米片（Calcium disilicide nanosheets, CSNs），其可以在关节部位发生水解反应（CaSi2 + 6H2O → Ca(OH)2 + 2SiO2 + 5H2），其水解释放的氢气能够作为活性氧的清除剂和炎症抑制剂，形成的局部碱性环境能够特异性地抑制破骨细胞的功能，而释放的钙离子能够与内源性的磷酸根离子矿化形成磷酸钙进而促进骨修复，硅化钙纳米片的所有水解产物具有高的生物相容性和良好的安全性。综上所述，这种新型的二维硅化钙纳米片可以同时实现高效的抗氧化抗炎和骨稳态的调控，遏制RA的疾病进程。
图1. 硅化钙纳米片治疗RA的示意图。
图2. 硅化钙纳米片的制备和结构表征。
图3. 硅化钙纳米片的水解行为及其产物表征。
图4. 硅化钙纳米片的抗氧化和抗炎能力研究。
图5. 硅化钙纳米片重极化M1巨噬细胞为M2的分子机制研究。
图6. 硅化钙纳米片在小鼠关节炎模型上的治疗验证。
图7. 硅化钙纳米片在兔关节炎模型上的疗效验证。
文章链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415543
本项工作中同济大学医学院博士生冀鹏豪为第一作者，同济大学医学院霍敏锋研究员与同济大学附属第十人民医院骨科主任医师吴鹏副教授为论文的共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市基础研究领域重点项目、上海市青年科技启明星等项目的资助。
霍敏锋，同济大学特聘研究员，上海市东方英才青年项目入选者（2023），上海市青年科技启明星（2023），博士生导师，同济大学附属第十人民医院双聘PI。博士毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所，后继续从事博士后研究（博导及合作导师：施剑林院士）。2022年加入同济大学医学院，研究工作聚焦新型生物材料的创制及其肿瘤催化治疗与组织损伤防护相关的生物医学应用及关键机制研究。截止目前在 Nature Communications（2篇）, Science Advances, Angewandte Chemie International Edition（3篇）, Advanced Materials（2篇）等高影响力杂志共发表论文50篇，论文总被引4472次，h指数27，入选全球前2%顶尖科学家榜单（2023、2024）。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金，入选国家博士后创新人才支持计划（2020），担任BMEmat（生物医学工程材料）、Medical Military Research期刊青年编委，担任Nat. Commun., Adv. Mater.等期刊审稿人。
吴鹏，同济大学附属第十人民医院骨科关节镜与运动医学中心副主任、主任助理、主任医师、副教授、同济大学博士生导师。毕业于复旦大学获得博士学位，师从顾玉东院士和梅奥骨科Spinner教授。在美国梅奥医院（Mayo Clinic）学习近1年余。擅长骨折手术、人工膝关节置换术、髋关节置换术及关节镜微创手术（肩、髋、膝、腕、踝）。目前任中华医学会运动医疗分会足踝工作委员会青年委员，中国医师协会神经修复专业委员会第二届学组委员会委员，中华医学会上海市运动医学分会青年副主任委员，中华医学会上海市中西医骨科分会青年委员，上海市康复委员会骨科分会青年委员，上海市康复医学会骨质疏松学组委员，泛长三角保膝专家委员会联盟委员等。发表权威期刊及SCI论著30余篇，主编《膝关节镜手术技巧》，副主译《关节镜手术学》，为《中国神经再生研究（英文版）》及《中国组织工程研究》杂志审稿人。主持国家自然科学基金1项、上海市自然科学基金1项、上海市卫健委临床研究面上项目1项、上海市第一人民医院优秀青年医师1项、同济大学优秀青年人才1项、同济大学附属上海十院攀登人才计划1项等课题。
来源：高分子科学前沿
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