病毒仿生纳米酶实现角膜二维渗透与长效铁死亡抑制治疗干眼病的新策略

　　本研究创新性设计了一种病毒仿生纳米酶（CsA@vHMCe-RVG），通过模拟狂犬病毒表面形貌（RVG29功能化）实现角膜上皮细胞的高效跨膜递送，并利用铈价态循环与环孢素A（CsA）协同作用长效抑制铁死亡（ferroptosis），为干眼病（DED）治疗提供了突破性解决方案。

　　

亮点

本研究开创性地将病毒样仿生设计与长效铁死亡抑制相结合，突破角膜渗透和氧化-炎症恶性循环的长期屏障。仿生创新——模拟狂犬病毒形态和RVG29介导的受体靶向——实现了前所未有的二维渗透，通过棘突辅助粘附和高效跨膜内化进入角膜上皮细胞，最大化治疗递送的精准性和滞留性。同时，长效铁死亡抑制通过铈价态循环实现持续性活性氧（ROS）清除，并与环孢素A（CsA）介导的炎症调控协同作用，阻断脂质过氧化级联反应并长期维持细胞稳态，体外实验显示在连续四次过氧化氢刺激下实现95%的ROS清除率和90%的铁死亡水平降低。

材料、细胞系、动物与表征

本工作所用材料、细胞系、动物与表征方法详见支持信息。

病毒模拟介孔二氧化硅纳米颗粒（vMSi）的合成

vMSi采用阳离子表面活性剂为模板、TEOS（正硅酸乙酯）为硅源、NaOH为碱性催化剂、环己烷为油相，通过外延生长法合成。首先将750 mg CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）溶于60 mL去离子水，加入0.8 mL NaOH溶液（0.1 M）。混合物在油浴中加热至80°C并持续搅拌30分钟。随后缓慢加入3 mL TEOS，反应持续2小时形成乳白色沉淀。最终产物通过离心收集，用乙醇和去离子水洗涤，60°C真空干燥过夜。

结论

本研究成功开发出一种仿生氧化铈纳米酶（CsA@vHMCe-RVG），能有效解决干眼病治疗中的挑战。通过模拟病毒（特别是狂犬病毒）的表面形貌和功能机制，CsA@vHMCe-RVG展现出显著穿透角膜屏障并实现长效循环抑制铁死亡的能力。这一创新方法具有突破传统治疗局限的巨大潜力。

CRediT作者贡献声明

Qingdong Bao： 原创撰写、形式分析、数据整理、概念化。Qinghua Li： 验证、监督、方法设计、调研。Zhankun Hao： 方法设计、调研。Sihan Zhao： 可视化、验证、调研。Xiaoxue Liu： 监督、概念化。Jinyuan Ma： 审阅编辑、监督、概念化。Yang Li： 审阅编辑、监督、概念化。Wenlong Li： 审阅编辑、原创撰写。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究成果的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到国家自然科学基金（82571179、82371032、82401219）、山东省自然科学基金重大项目（ZR2023ZD60）、泰山学者计划（tstp20231255）、山东第一医科大学学术提升计划（2019RC009）、山东省自然科学基金（ZR2024QH257）和山东省高校青年创新团队项目（2024KJJ014）支持。