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【Biomaterials】新型锌氧化物纳米颗粒通过酸性溶酶体环境中释放Zn²⁺和ROS，增强了干细胞功能，并支持肝再生和免疫调节 ​

简介 ​

本文研究了一种锌氧化物纳米颗粒（ZnONP），通过释放生物活性锌离子（Zn²⁺）和活性氧（ROS），增强干细胞增殖和活化，从而提高肝再生的疗效。 image.png

摘要 ​

严重的肝损伤（如急性肝衰竭、纤维化、癌症切除后恢复和自身免疫性肝病）的治疗中，肝再生至关重要。干细胞疗法因其免疫调节能力和多向分化潜力在肝再生中具有巨大前景，但临床效果受到细胞成活率低、移植后细胞死亡等问题的限制。本文设计了锌氧化物纳米颗粒（PZnONP），它通过酸性溶酶体环境中释放Zn²⁺和ROS，增强了干细胞功能，并支持肝再生和免疫调节。该研究展示了将干细胞疗法与纳米医学相结合，在肝病治疗中取得的显著成效。

研究结果与讨论 ​

锌氧化物纳米颗粒的合成与表征 ​

通过在水中超声分散ZnONP，并与琥珀酸酐进行反应，合成了聚乙二醇（PEG）改性ZnONP（PZnONP）。这种PZnONP不仅提高了分散性和稳定性，还延长了循环时间并减少了毒性，同时具备成像能力。进一步的表征显示，PZnONP的大小、表面电位和形态适合于生物医学应用。

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干细胞的增殖与活化 ​

PZnONP通过释放Zn²⁺和ROS，显著增强了干细胞的增殖与活化能力。研究表明，Zn²⁺作为多种酶和转录因子的辅因子，参与DNA合成、免疫激活和细胞增殖，而ROS则作为关键的信号分子，调节表观遗传修饰和细胞反应。

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免疫调节作用 ​

PZnONP通过其释出Zn²⁺和ROS，显著影响了干细胞的旁分泌作用，调节了巨噬细胞和受损肝细胞的修复。研究验证了PZnONP在急性和慢性肝病动物模型中，通过干细胞归巢效应迁移至肝脏，并通过调节Treg和Th17细胞极化，以及M2和M1巨噬细胞平衡，促进抗炎反应，同时减少胶原合成，进而支持肝再生。

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对肝脏再生的促进 ​

实验结果表明，PZnONP不仅改善了干细胞在肝损伤环境中的成活率，还提高了其整合和功能能力，从而显著促进了肝脏的再生过程。这一研究结果为进一步将PZnONP应用于临床治疗肝病提供了理论和实验依据。

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结论 ​

本文研究展示了PZnONP增强干细胞介导的治疗性免疫调节在肝再生治疗中的显著效果。PZnONP通过改善干细胞的增殖、活化和免疫调节作用，显著提高了肝再生的疗效，具有广泛的应用前景。

参考文献 ​

Park, N.; Kim, K. S.; Lee, S.; Choi, J. H.; Na, K. Enhanced Stem Cell-Mediated Therapeutic Immune Modulation with Zinc Oxide Nanoparticles in Liver Regenerative Therapy. Biomaterials 2025, 123232. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123232.