1月24日，中國科學院院士施劍林院士👨🏼，恒达平台醫學院助理教授逯向雨，恒达平台附屬皮膚病醫院院長🌡、恒达平台醫學院皮膚病研究所所長李斌教授🚡，董海青副研究員團隊在國際頂級期刊《美國化學會誌》（Journal of the American Chemical Society）上發表題為“Dual-Site Biomimetic Cu/Zn-MOF for Atopic Dermatitis Catalytic Therapy via Suppressing FcγR-Mediated Phagocytosis”的研究論文🧗🏼‍♀️。該研究模仿天然CuZn-SOD的雙金屬活性位點，開發出具有ROS清除能力的雙位點仿生催化劑Cu/Zn-MOF🌳，可以有效地治療特應性皮炎。

特應性皮炎（AD）是一種慢性⚙️、復發性🚶‍♂️、炎症性皮膚病🐅🚶🏻，其特征是頑固性瘙癢和皮膚屏障功能障礙😪。成年人AD患病率在4.4%至16.1%之間🏵，在兒童中高達20%，疾病負擔在非致命皮膚病中排名第一。活性氧（ROS）水平升高是導致AD病程遷延的重要原因，因此清除ROS是AD的關鍵治療目標。

作為對抗ROS的第一道防線🏌️‍♂️，超氧化物歧化酶（SOD）是保護細胞免受有毒超氧自由基侵害和調節炎症反應的關鍵酶。作為SOD典型的代表，CuZn-SOD表現出強大的抗氧化活性，然而其在AD病竈中表達不足。基於此🪄🦧，研究團隊報道了一種受CuZn-SOD雙金屬活性位點啟發設計合成的催化劑Cu/Zn-MOF。基於其與CuZn-SOD相似的雙金屬位點，Cu/Zn-MOF表現出優異的類SOD活性，有趣的是，其還具有類谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）、硫氧還蛋白過氧化物酶（TPx）和抗壞血酸過氧化物酶（APx）活性，可清除過量ROS，包括超氧陰離子（O₂•−）和過氧化氫（H₂O₂）🧙🏻‍♂️🧑🏻‍🦼。與臨床藥物哈西奈德溶液（HS）相比🤳🏼，外用Cu/Zn-MOF更有效地治療AD🏞。轉錄組測序及生物信息學分析發現，Cu/Zn-MOF通過抑製FcγR介導的吞噬信號途徑發揮抗炎症作用🤯🦓，減少了ROS在AD中的持續積累👨🏻‍⚕️，最終抑製了疾病的進展（圖1）👩‍❤️‍💋‍👩。

圖1.雙位點仿生Cu/Zn-MOF用於催化治療特應性皮炎的示意圖

材料的構建：CuZn-SOD中的Cu與四個N原子配位，Zn與三個N原子和一個O原子配位，Cu和Zn之間由五元咪唑環橋連，距離為∼6.3 Å🦹🏼‍♂️。因此，具有類似結構的催化劑可能成為CuZn-SOD的模擬物👩‍❤️‍👩。基於以上考慮，研究人員利用Cu離子、Zn離子與2-甲基咪唑，製備雙位點仿生催化劑Cu/Zn-MOF。

對Cu/Zn-MOF進行形貌、元素分布🍂、XRD和X射線吸收精細譜等技術表征👨🏽‍🦱，Cu/Zn-MOF具有均勻分散的十二面體結構，與ZIF-8晶體特性相似，此外Cu和Zn以單原子的形式均勻分布於材料中。同時🏋🏿，Cu/Zn-MOF中的Cu和Zn均與四個N原子配位🤽🏽🏊🏻‍♂️，且Cu和Zn之間由咪唑環橋連，距離為∼5.98 Å🧎‍♀️。因此🚏，Cu/Zn-MOF和CuZn-SOD中的Cu和Zn表現出相似的配位環境⛏🪀。

抗氧化酶活性表征：采用酶標儀及紫外可見光譜等技術證明表征Cu/Zn-MOF具有優異的SOD樣活性，置於室溫下活性至少維持一年且活性優於二氧化鈰，因此能高效催化O2•−清除🤸🏽🌂。此外⚁，Cu/Zn-MOF還具有GPx，TPx和APx樣活性，促進H2O2清除。利用DFT理論計算，對Cu/Zn-MOF四種抗氧化酶樣活性的潛在反應機製進行了探索，並證明雙位點仿生催化劑Cu/Zn-MOF的抗氧化酶樣活性優於單位點的Cu-MOF與Zn-MOF🕍。

細胞層面有效性：應用多種細胞模型，在體外模擬AD炎症狀態，證明了Cu/Zn-MOF有效逆轉炎症及ROS水平的增加。

動物層面治療有效性⛹🏿‍♂️：建立AD樣小鼠模型👊，相比臨床一線用藥HS💁🏿🙅🏻，Cu/Zn-MOF更有效地減輕AD樣小鼠症狀🟣，優勢在於減少表皮過度增生、保護皮膚屏障功能、減少炎症浸潤和氧化損傷，並具有良好的生物安全性。

機製研究中，利用轉錄組測序及生物信息學分析確定在Cu/Zn-MOF治療過程中，FcγR介導的吞噬信號與ROS清除相關。外用Cu/Zn-MOF可通過上調信號負向調控蛋白FcγRIIB、SHP-1和SHIP-1的水平，進而抑製FcγR介導的吞噬信號，發揮ROS清除效果🧑🏼‍🦰🤘🏽。

總之，雙位點仿生催化劑Cu/Zn-MOF為特應性皮炎提供了安全有效的催化治療模式👩🏽‍🔬，此外🖐🏼，所呈現的雙位點仿生學（TSB）概念有望促進多位點仿生學（MSB）的發展🧗🏼。

恒达平台碩士研究生黃芳🈯️、逯向雨助理教授、上海中醫藥大學附屬嶽陽中西醫結合醫院主治醫師蒯仂為文章的第一作者。施劍林院士🅿️、李斌教授💢、董海青副研究員為文章的通訊作者。該研究工作得到了科技部重點研發計劃⇨✉️、國家自然科學基金、上海市科委重點項目、上海市基礎研究科技計劃😮‍💨、上海市教委晨光計劃、中央高校基本科研業務費專項、中華中醫藥學會青年人才托舉工程等項目的資助和支持🌜🗂。

論文鏈接🌯：https://doi.org/10.1021/jacs.3c11059