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  近日，西南醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院陶剛/黎春暉/蔡蕊團(tuán)隊(duì)在《Journal of Nanobiotechnology》（最新IF：10.6）發(fā)表題為“Injectable hydrogels with ROS-triggered drugrelease enable the co-delivery of antibacteriaagent and anti-infammatory nanoparticlefor periodontitis treatment”的研究論文，報(bào)道了一種基于硼酸酯鍵的ROS響應(yīng)性可注射水凝膠，通過快速釋放小分子鹽酸米諾環(huán)素（MH）迅速清除感染細(xì)菌，同時(shí)抗炎納米顆粒（Fe-Que NPs）長效釋放槲皮素（Que）通過Nrf2/NF-κB通路清除 ROS，減輕牙周組織的炎癥反應(yīng)，并減少牙槽骨吸收，為牙周炎的治療提供創(chuàng)新策略。

圖一、圖形摘要

  槲皮素（Quercetin, Que）是一種多酚類黃酮化合物，存在于洋蔥、葡萄、漿果、櫻桃、西蘭花和柑橘類水果中。由于其含有豐富的兒茶酚基團(tuán)，Que具有突出的抗炎和抗氧化活性。然而，Que的水溶性差、生物利用度低、穩(wěn)定性不佳，這限制了其在牙周炎治療中的應(yīng)用。在此項(xiàng)研究中，研究人員首先合成了一種基于鐵-槲皮素配位納米顆粒（Fe-Que）提高Que的水溶性和穩(wěn)定性。同時(shí)通過透明質(zhì)酸（HA）與 3-氨基苯基硼酸鹽（HA-PBA, HP）接枝，然后進(jìn)一步與聚（乙烯醇）（PVA）的1,3-二醇基團(tuán)反應(yīng)形成硼酸鹽鍵，從而構(gòu)建具有ROS響應(yīng)特性的水凝膠。引入鹽酸米諾環(huán)素（Minocycline Hydrochloride, MH）和Fe-Que制備HP-PVA水凝膠系統(tǒng)（HP-PVA@MH/Fe-Que）。在牙周炎的高ROS環(huán)境中，硼酸鹽鍵斷裂，加速了MH和Fe-Que的釋放。小分子MH迅速殺死細(xì)菌，同時(shí)Fe-Que NPs中長效釋放的Que能清除ROS，減少牙周組織的炎癥反應(yīng)，并緩解牙槽骨吸收。

圖二、HP-PVA@MH/Fe-Que水凝膠合成和治療牙周炎的示意圖。

  在這項(xiàng)研究中，研究人員設(shè)計(jì)的ROS響應(yīng)性水凝膠（HP-PVA@MH/Fe-Que）具有優(yōu)異的物理性能，可用于不規(guī)則牙周袋中進(jìn)行局部藥物遞送。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HP-PVA@MH/Fe-Que具有很強(qiáng)的抗菌作用，優(yōu)異的ROS 清除能力，可以通過Nrf2/NF-κB通路調(diào)控巨噬細(xì)胞極化，抑制促炎因子表達(dá)，促進(jìn)抗炎因子和抗氧化酶表達(dá)，最終在氧化應(yīng)激條件下恢復(fù)hPDLSCs的成骨分化功能。在大鼠牙周炎動(dòng)物模型中，HP-PVA@MH/Fe-Que水凝膠可有效去除ROS，緩解炎癥，恢復(fù)牙周穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)牙槽骨缺損的修復(fù)。因此，這種響應(yīng)高ROS水平微環(huán)境以觸發(fā)藥物釋放并促進(jìn)抗菌劑與抗炎納米顆粒協(xié)同遞送的策略在治療牙周炎和增強(qiáng)牙周組織再生方面具有廣闊應(yīng)用前景。

  西南醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院陶剛副研究員，黎春暉副教授和蔡蕊副教授為文章的共同通訊作者，課題組成員碩士研究生朱宇婧為文章的第一作者。

  參考文獻(xiàn)：Zhu Y, Xiu Z, Jiang X, Zhang H, Li X, Feng Y, Li B, Cai R, Li C, Tao G. Injectable hydrogels with ROS-triggered drug release enable the co-delivery of antibacterial agent and anti-inflammatory nanoparticle for periodontitis treatment. J Nanobiotechnology. 2025 Mar 12;23(1):205. doi: 10.1186/s12951-025-03275-4.

  原文鏈接: https://doi.org/10.1186/s12951-025-03275-4