首尔大学《Science advances》首次揭示石墨烯量子点用于结肠炎治疗机理
来源：材料学网
导读：尽管在几种仿生模型中已提出石墨烯及其衍生物作为潜在的纳米药物，但它们在免疫疾病中的特定作用仍然难以捉摸。石墨烯量子点（GQD）可能因其体内毒性低且易于清除而适用于治疗肠道肠道疾病（IBD）。在这里，将GQD腹膜内注射到硫酸右旋糖酐钠（DSS）诱导的慢性和急性结肠炎模型中，其有效性已得到证实。特别是，GQD通过抑制T H 1 / T H 17极化有效地防止组织变性并改善肠道炎症。此外，GQD将巨噬细胞的极化从经典激活的M1切换到M2，并增强肠道对调节性T细胞的浸润（T regs）。因此，GQD通过调节免疫细胞有效地减轻了过度炎症，表明它们可以用作治疗自身免疫性疾病（包括IBD）的有前途的替代治疗剂。
包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎在内的肠道肠道疾病（IBD）是破坏性的复发性组织疾病，涉及局部免疫反应失调和肠屏障功能受损。IBD的病理生理与过度的T细胞反应有关和相关的巨噬细胞，它们是腹膜腔（包括肠粘膜）中最丰富的髓样细胞之一。T细胞和巨噬细胞之间的广泛相互作用会恶化炎症。因此，了解巨噬细胞对T细胞分化的调控机制对于开发以前未知的IBD疗法至关重要。已经找到了许多方法来找到治疗IBD的方法，并且随着该疾病在世界范围内的流行，迫切需要替代疗法。尽管使用免疫抑制药物是主要治疗手段之一，并且已经开发出增加药物向病灶输送的方法，IBD的治疗通常伴有并发症，如感染和恶性肿瘤。因此，仍然需要副作用较小的替代药物。最近的研究通过引入遗传修饰和特定的微生物，提出了适合克罗恩病的小鼠模型。然而，肠屏障功能受损和随后的免疫反应失调仍然被认为是疾病发作的关键因素。
为了解决这个问题，我们尝试将石墨烯量子点（GQD）用作结肠炎模型小鼠的治疗剂，因为先前的研究表明，石墨烯衍生物与包括巨噬细胞和T细胞在内的免疫细胞发生相互作用。噻吩类化合物，特别是Ds具有良好的生物相容性和抗氧化性能。因此，GODs已被开发成为治疗炎症性疾病的潜在治疗剂。GQDs ca通过局域化电子密度来清除活性氧自由基;因此，它们能够减少氧化应激。此外，其边缘还存在大量的阴离子官能团，其所引起的免疫反应相对较少。由于其简单性，可重复性和快速性，IBDs经常被使用葡聚糖硫酸钠（DSS）结肠炎动物模型进行研究。值得注意的是，DSS诱导的动物的临床和组织学特征与人类患者中观察到的非常相似。DSS破坏结肠上皮，导致腔内细菌和抗原进入粘膜，并刺激免疫细胞以及促炎细胞因子和趋化因子的分泌。此外，极化的T辅助物1（T H1）反应和促炎性巨噬细胞据报道会加剧DSS结肠炎模型的炎症反应。由于这些原因，我们使用DSS结肠炎模型来确定GQD对急性和慢性结肠炎的抑制作用。
GQD通过与α-突触核蛋白原纤维直接相互作用而对帕金森氏病具有保护作用，而无毒性，并且可以被尿液排泄。本文证实了GQD对结肠炎模型小鼠的治疗作用，没有任何并发症。进行了离体和体外分析，以研究GQD的治疗作用的潜在机制，该机制调节T细胞和巨噬细胞亚群以促进疾病的恢复。相关研究结果以题Graphene quantum dots as anti-inflammatory therapy for colitis发表在“Science advances”上。
论文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/18/eaaz2630