具有增强ROS生成的J-聚集BODIPY衍生物的超分子工程，用于线粒体癌症治疗

《Bioorganic Chemistry》：Supramolecular engineering of J-aggregated BODIPY derivatives with assembly-enhanced ROS generation for mitochondrial Cancer therapy

　　针对 decompressive craniectomy（DC）术后 temporalis 肌肉损伤及粘连问题，本研究开发新型 Ag-Quercetin-Polysiloxane（AQS）纳米复合材料，通过抗菌（Ag-NPs）、抗炎（Quercetin）协同作用及可自愈的 polysiloxane 基质，有效抑制炎症反应（降低 IL-6、提升 IL-10 和 PCNA）并阻断肌肉与硬脑膜粘连，体外实验证实其广谱抗菌性和抗粘连特性，体内实验显示促进肌肉再生和减少瘢痕形成，为 DC 术后修复提供多功能解决方案。

　　本文探讨了一种新型纳米复合材料Ag-Quercetin-Polysiloxane（AQS）在颅骨减压手术后颞肌修复与防止粘连方面的应用前景。颅骨减压手术是一种常见的神经外科急救手段，用于缓解急性神经系统事件如脑卒中和颅脑外伤引起的颅内压升高。这种手术通过移除部分颅骨，扩大颅腔空间，以防止脑疝等危及生命的并发症。然而，手术过程中常常会对颞肌造成损伤，导致其与硬脑膜发生粘连，这不仅影响术后恢复，还可能引发一系列并发症，如颞部疼痛、咀嚼功能障碍、脑脊液漏、癫痫发作、感染和炎症反应。因此，寻找一种能够有效修复损伤并防止粘连的材料成为临床亟需解决的问题。

AQS作为一种新型的硅氧烷纳米复合材料，具有多项优良特性。它不仅具备良好的柔韧性、疏水性和可回收性，而且成本低廉，这些特性使其在临床应用中具有显著优势。更重要的是，AQS具备广谱抗菌和抗炎功能，这在预防术后感染和炎症反应方面尤为重要。目前，市场上已有多种合成材料被用于颅骨减压手术后的修复，如聚醚醚酮（PEEK）和钛网等。然而，这些材料在实际应用中仍存在诸多局限性。一方面，它们的成本较高，且可能带来不必要的副作用，例如影响缝合部位的密封性能或引发额外的炎症反应。另一方面，大多数材料无法有效防止感染，或者在植入体内后对炎症反应缺乏直接的调控能力。此外，一些具有单一功能的材料也存在关键性缺陷，例如抗菌材料虽然能有效清除细菌，但可能因细菌残留或代谢产物而引发氧化应激或炎症反应；而单纯的抗炎材料则可能无法阻止潜在的细菌侵袭。

为了克服现有材料的不足，研究人员设计并开发了AQS这一新型纳米复合材料。该材料采用双功能策略，既能发挥抗菌作用，又能调节免疫炎症反应。通过一系列体外和体内实验，AQS在多个方面表现出卓越的性能。体外实验显示，AQS具有广谱的抗菌活性，能够有效抑制多种细菌的生长。同时，它还表现出良好的抗粘连性能，对多种细胞系均有显著的抗粘附效果。此外，AQS能够实现银纳米颗粒（Ag-NPs）和槲皮素（Quercetin）的缓慢释放，这有助于维持其抗菌和抗炎效果的持久性。在体内实验中，AQS被证实能够有效防止颞肌与硬脑膜之间的粘连，降低促炎因子IL-6的分泌，同时促进抗炎因子IL-10和促修复因子PCNA的产生，从而加速颞肌的修复和重塑。此外，AQS在体内外均表现出良好的生物相容性，这表明其在实际应用中具有较高的安全性。

AQS的研发不仅解决了术后颞肌损伤和粘连的问题，还为临床提供了一种更实际、更高效的解决方案。传统的硅基材料虽然在某些方面表现良好，但在抗菌、抗炎和抗粘连等多方面仍存在局限。相比之下，AQS的多功能性使其在多个关键环节中都能发挥作用。首先，其抗菌性能可以有效预防术后感染，降低感染相关并发症的发生率。其次，抗炎特性有助于调节术后炎症反应，减少炎症对组织的进一步损伤。最后，抗粘连能力能够防止颞肌与硬脑膜之间的异常粘连，从而降低后续颅骨修复手术的难度，并改善患者的长期预后。

在材料特性方面，AQS的高疏水性有助于防止水分渗透，从而减少细菌滋生的可能性。同时，其柔韧性和可回收性也使其更适合用于复杂的解剖结构，能够适应颞肌的动态变化。此外，AQS的缓慢释放特性意味着其抗菌和抗炎效果可以持续较长时间，从而减少术后需要频繁更换材料的需求。这种特性对于需要长期修复的组织尤为重要，因为它可以提供持续的保护，降低感染和炎症复发的风险。

在实验研究中，AQS的表现得到了充分验证。通过扫描电子显微镜（SEM）观察，可以发现Ag-NPs在AQS表面均匀分布，没有出现聚集现象，这表明其结构稳定且具有良好的分散性。这种均匀的分布不仅有助于提高抗菌效果，还能确保材料的物理性能不受影响。此外，原子力显微镜（AFM）的进一步研究揭示了AQS的微观结构和表面特性，为材料的性能优化提供了重要的理论依据。

从临床应用的角度来看，AQS的开发为颅骨减压手术后的修复提供了新的思路。术后修复不仅关系到患者的身体健康，还直接影响其生活质量。颞肌损伤和粘连可能导致咀嚼功能障碍、面部疼痛和外观不对称等问题，这些问题不仅影响患者的生理功能，还可能对其心理状态产生负面影响。因此，一种能够有效修复损伤并防止粘连的材料，对于改善患者术后生活质量具有重要意义。

此外，AQS的多功能性还使其在其他临床场景中具有潜在的应用价值。例如，其抗菌和抗炎特性可以用于其他类型的组织修复，如皮肤创伤、烧伤和慢性伤口的治疗。同时，其可回收性和低成本特性也使其在大规模临床应用中更具可行性。随着材料科学的不断发展，多功能纳米复合材料在医疗领域的应用前景越来越广阔。AQS的出现，不仅为颅骨减压手术后的修复提供了新的选择，也为其他组织修复和再生医学研究提供了有益的参考。

综上所述，AQS作为一种新型的硅氧烷纳米复合材料，在颅骨减压手术后的颞肌修复和粘连预防方面展现出显著的优势。其抗菌、抗炎和抗粘连等多重功能，以及良好的生物相容性和物理性能，使其成为一种具有广阔应用前景的新型生物材料。未来，随着进一步的研究和临床试验，AQS有望在更多领域得到应用，为患者提供更安全、更有效的治疗方案。