基于黑色素纳米颗粒在光声成像引导下治疗急性肾损伤的研究

急性肾损伤（AKI）是发生在数小时或数天内的肾衰竭或肾脏损害，可导致水和电解质紊乱、氮质血症和尿量减少等症状。多种疾病可以诱发AKI，包括缺血再灌注损伤、横纹肌溶解及药物毒性损伤等。AKI发病机制尚未完全阐明，现有研究结果认为与大量活性氧的产生，从而继发炎细胞浸润，导致细胞凋亡等有关。最近研究表明，抗氧化纳米药物是预防治疗AKI的有效策略，例如二氧化铈纳米颗粒，但是由于自身潜在毒性，限制了其进一步推广使用。因此，开发一种高肾富集、无毒的抗氧化纳米颗粒是治疗AKI的新策略。

黑色素是一种具有良好生物相容性和生物降解性的生物聚合物，具有光声特性和药物结合能力，可以作为一种有效的用于成像引导的内源性纳米载药系统。黑色素是一种存在于许多生物体内的天然色素，它具有强大的抗氧化基团，能够消除ROS。目前，黑色素已经被研究用于治疗一系列与活性氧相关的疾病，如缺血性中风、急性肺损伤及急性腹膜炎等。然而，在急性肾损伤方面的研究仍未被充分开发。

因此，山西医科大学第三医院张瑞平教授团队通过黑色素纳米颗粒负载PJ34，并将其与Anti-GPR97偶联，成功开发了一种靶向纳米给药平台（GMP），从体内外探究其在横纹肌溶解诱导的急性肾损伤中的治疗效果及其相关机制，并能实现光声成像引导下的疗效监测，旨为提高急性肾损伤治疗效果提供新思路，为基础研究向临床转化提供理论依据。该研究成果于2022年5月以“An auto-photoacoustic melanin-based drug delivery nano-platform for self-monitoring of acute kidney injury therapy via a triple-collaborative strategy” 为题发表于《Acta Biomaterialia》，IF=8.947。

山西医科大学2019级博士赵旭辉为本研究论文的第一作者，张瑞平教授为通讯作者。本课题得到国家自然科学基金“可降解“铃铛”型纳米递药系统的构建及其用于三模态成像引导下糖尿病肾病（编号：82071987）”，山西省研究生教育创新项目“光声辅助的纳米药物靶向治疗急性肾损伤的研究（编号：2021Y373）”等项目资助。