干眼症（DED）已经越来越频繁地影响着全世界范围内人们的正常生活。目前的单靶向DED管理受到眼部微环境中氧化应激-炎症恶性循环和复杂细胞间串扰的严重阻碍。

在本研究中，浙江大学韩海杰研究员、姚克教授和计剑教授等人开发了基于纳米酶的滴眼液，即负载环孢菌素A的纳米氧化铈(Cs@P/CeO2）。Cs@P/CeO2具有可再生的抗氧化活性和环孢菌素A（CsA）的持续释放而展现出了长期抗氧化和抗炎能力。体外研究表明Cs@P/CeO2不仅可抑制细胞活性氧的产生，从而维持线粒体的完整性，而且下调炎症过程并使巨噬细胞复极。此外，使用流式细胞术和单细胞测序数据系统地证明了，Cs@P/CeO2 可以较少的炎症巨噬细胞极化重新平衡角膜微环境中的免疫-上皮通讯，抑制了氧化应激，并增强了上皮再生。总之，上述数据证明了抗氧化和抗炎Cs@P/CeO2可以为DED管理提供治疗见解。相关工作以“Nanoceria-Mediated Cyclosporin A Delivery for Dry Eye Disease Management through Modulating Immune–Epithelial Crosstalk”为题发表在ACS Nano。

【文章要点】

纳米二氧化铈，也称为二氧化铈纳米酶，源于氧空位的存在导致的铈（III）和铈（IV）之间的可逆切换，可表现出自再生抗氧化能力。因此，作者用聚乙二醇（PEG）壳修饰纳米二氧化铈（表示为P/CeO2），以提高生物相容性和亲水性。同时，作者还将临床药物如Restasis和Cequa的主要成分环孢菌素A（CsA）依次加载到PEG封端的纳米氧化铈的有机层上形成Cs@P/CeO2（图1），以发挥抗氧化剂和免疫调节剂的双重作用。

图1 Cs@P/CeO2的制备表征

作者使用上皮细胞和巨噬细胞来证实Cs@P/CeO2的作用。机制研究进一步显示了其对线粒体的保护作用。此外，作者还使用单细胞测序系统地描述了有/无Cs@P/CeO2处理的DED进展过程中角膜微环境的变化。结果表明，纳米氧化铈可以协调角膜微环境中的各种细胞类型，调节促炎/伤口愈合巨噬细胞的极化，促进角膜上皮细胞再生。细胞-细胞相互作用分析进一步证明了纳米氧化铈给药后免疫-上皮串扰的微调，这对组织再生和炎症缓解至关重要（图2）。该研究为DED和其他氧化应激和炎症相关疾病的有效治疗提供了见解。

图2治疗DED的机制示意图

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c11514