山西医大解军团队Biomaterials：新型Ru单原子纳米酶靶向铁死亡，助力反复流产女性生育力恢复

宫腔粘连（IUA）是一种严重的女性健康问题，主要由子宫内膜损伤引起，导致纤维化和粘连。作为继发不孕的第二大原因，IUA的发病机制仍然神秘，尤其在临床治疗和预防方面，面临着许多挑战。现代医疗技术的进步虽然显著，但IUA的发生率却在持续上升，特别是在经历多次人工流产或刮宫的女性中，发病率高达25%至30%。这种病症不仅引起月经异常和周期性腹痛，部分患者甚至在常规体检中才被意外发现，而其最严重的后果是显著影响胚胎的正常着床与发育，最终导致反复流产或早产。

目前，宫腔镜下切割分离术是治疗中重度IUA的主要手段。然而，该方法在恢复宫腔形态方面效果有限，术后再粘连率高达62.5%，妊娠成功率仅为22.5%至33.3%。这些数据表明，现有治疗手段仍显不足。近年来的研究发现，活性氧（ROS）和过度激活的铁死亡在IUA的发病机制中起着关键作用。因此，靶向IUA的关键病理机制，寻找有效的干预措施，将可能为这一领域带来新的突破。

在这一背景下，山西医科大学煤炭环境致病与防治教育部重点实验室的解军教授团队在《Biomaterials》期刊上发表了题为《Ru Single-Atom Nanozymes Targeting ROS-Ferroptosis Pathways for Enhanced Endometrial Regeneration in Intrauterine Adhesion Therapy》的研究论文。

该团队开发了一种新型仿生单原子金属纳米酶复合材料，旨在为重度损伤后的IUA提供创新治疗方案。这种复合材料不仅能够模拟过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，有效清除过量的活性氧，还能对抗ROS并抑制内膜细胞的铁死亡。在IUA小鼠模型中的测试结果令人振奋，为抗击子宫内膜纤维化及促进内膜再生提供了一种全新的思路（图1）。

图1 Ru-SAN@CH治疗IUA的疗效及分子机制示意图

《Biomaterials》是国际公认的生物医学及生物材料领域权威学术期刊，属于JCR Q1区和中科院医学1区，2023年最新影响因子为12.8。

在这项研究中，团队通过热解法合成了一系列金属单原子纳米酶，筛选出具有良好抗氧化活性的Ru基单原子纳米酶（Ru-SAN），成功缓解了H₂O₂引起的ROS风暴（图2）。研究人员将Ru-SAN负载于天然来源的壳聚糖水凝胶中，通过子宫腔原位注射的方式应用于IUA小鼠模型。该体系通过调节局部氧化应激和炎症反应，促进巨噬细胞向抗纤维化极化，创造了有利于再生的微环境。更重要的是，它能够显著逆转IUA过程中产生的过量ROS风暴，促进内膜细胞的存活，并有效抑制病理性纤维瘢痕的形成，促成功能性再生（图3）。

由于其优异的生物相容性，这一创新策略在未来的临床治疗和预防IUA中有望发挥重要作用，为解决难治性IUA带来新的希望。这项研究不仅为女性生殖健康带来了新的曙光，也为临床预防和治疗IUA提供了重要的理论基础，期待在不久的将来，能够为更多面临生育挑战的女性带来切实的改善。

图2 Ru-SAN的合成、结构特性及抗氧化活性表征

图3 Ru-SAN@CH体系对IUA小鼠子宫细胞铁死亡的影响

本研究的通讯作者包括山西医科大学基础医学院的解军教授、李利平教授、刘志贞教授以及张晓铮副教授，第一作者为基础医学院博士后梁宇翔。本研究得到了国家自然科学基金区域联合重点项目、山西省“百亿工程”，山西省科技创新团队专项基金和山西省自然科学基金等多项基金的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122923