水铁矿纳米颗粒通过催化抗氧化和产氧缓解类风湿关节炎
氧化应激（oxidative stress）和乏氧（hypoxia）是炎症发展的两个关键生物化学因素，分别和活性氧(ROS，如过氧化氢H2O2)和氧气(O2)含量有关。由于活性氧和氧气都是氧相关化学物质，因此，如果通过某种化学反应，将活性氧转化为氧气，便可以同时缓解氧化应激和乏氧，协同调节炎症微环境，提高抗炎效率。天然过氧化氢酶可以通过酶催化反应将H2O2转变为O2。但是，这种酶的催化条件非常苛刻（最适pH ≈ 7.3），难以直接用于炎症区域（pH ≈ 6.6）的治疗。如果构建一种纳米催化剂在酸性环境中依然可以表现出类似过氧化氢酶的催化活性，则有望实现这一催化治疗的构想。
近日，中国科学院上海硅酸盐研究所的施剑林院士团队制备了水铁矿纳米颗粒（一种典型的铁氢氧化物），用于类风湿关节炎的催化治疗。水铁矿中四面体配位的铁原子可以与相邻的铁羟基偶联形成复合催化中心，其中铁羟基起到酸碱催化剂的作用，协同促进H2O2的裂解和O2生成，使得水铁矿表现出较高的类过氧化氢酶活性，且在酸性环境中可以表现出较好的催化活性（米氏动力学常数Km = 47.241 mM）。在类风湿关节炎区域，水铁矿纳米催化剂可以将过量的H2O2转化为O2，实现抗氧化和产氧，有利于炎症的缓解。细胞实验证实和活体实验均证明了水铁矿纳米颗粒具有较好的缓解氧化应激和乏氧的效果，表现出较为理想的抗炎特性。这项工作为炎症性疾病的氧化应激和乏氧的同时缓解提供了一种合理方法。
活体水平上水铁矿纳米催化剂对类风湿关节炎的治疗效果
该研究工作以“Ferrihydrite Nanoparticles Alleviate Rheumatoid Arthritis by Nanocatalytic Antioxidation and Oxygenation”为题发表在Nano Letters上（2023, 23, 8355-8362）。第一作者为课题组博士后杨博文，通讯作者为施剑林院士。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市启明星项目的资助和支持。
