我校納米酶研究结果受到廣泛國際關注

9月18日由美国科学促进会（AAAS）主办的全球科技新闻服务网站EurekAlert!以“Alleviating depression in mice by restoring gut microbiome”为题，报道了我校化工與质料學院（外貌微纳米质料研究所）在纳米酶治疗抑郁症方面的研究结果，该结果以“Antioxidant Carbon Dots Nanozymes Alleviate Stress-induced Depression by Modulating Gut Microbiota”为题发表在美国化学会旗下期刊Langmuir (DOI:10.1021/acs.langmuir.4c02481)。随后，美国化学会，美国物理学家组织网Phys.org, AZoNano, Applied Microbiology International等多家科技新闻网站纷纷报道，该研究获得了广泛国际关注。

EurekAlert！網站報道截圖

抑郁症是一種高發病、高臨床治愈率但低治療接受率以及高複發率的精神障礙。據統計，2023年全球約有3.8%的人口患有抑郁症。抑郁症不僅嚴重影響個人生活質量，還對社會經濟造成重大負擔，全球每年因抑郁症造成的生産力損失和醫療費用高達數千億美元。抑郁症的一個關鍵病理機制是體內活性氧和氮物種過度積累引起的氧化應激。氧化應激不僅影響神經遞質合成，加重神經炎症，還能破壞微生物的平衡來影響腸道康健，從而引發炎症並改變大腦和神經元功效。

为解决该问题，何伟伟教授团队与黄继红教授经过两年多相助研究，开发了一种具有优异抗氧化能力和良好生物相容性的碳点纳米酶，能有效降低氧化应激水平，从而恢复肠道微生物平衡并缓解抑郁症。他们利用葡萄糖和组氨酸热聚合制备碳点纳米酶，使其兼具抗氧化活性和良好生物相容性。得益于奇特化学结构和多重抗氧化机制，碳点纳米酶体现出可同时清除活性氧和活性氮物种的广谱抗氧化能力。碳点纳米酶可清除小鼠神经细胞中太过累积的活性氧物种，且没有发现明显细胞毒性。基于一种慢性不行预知应激（CUMS）大鼠抑郁模型，通过行为学、神经递质和肠道菌群平分析，他们发现了碳点纳米酶可显著上调抑郁大鼠海马体中四种主要神经递质，在寻求奖励、好奇心、探索意愿和对绝望的反抗力方面有效缓解大鼠抑郁行为。肠道菌群分析证明抑郁症与肠道菌群之间存在直接联系，碳点纳米酶可以调治肠道菌群组成和功效以及氨基酸代谢，使抑郁大鼠的肠道菌群和氨基酸代谢功效障碍恢复正常，进一步揭示了菌群组成、神经递质表达和抑郁行为之间的相关性。本研究可为宁静高效抗氧化纳米酶设计及抑郁症等多因素疾病治疗提供值得参考的思路。（图片由化工與质料學院提供）

抗氧化碳點納米酶治療抑郁症機制示意圖

附部门鏈接

Alleviating depression in mice by restoring g | EurekAlert!

Alleviating depression in mice by restoring gut microbiome - American Chemical Society (acs.org)

Targeting Depression with Advanced Antioxidant Nanozymes — Nano Magazine - Latest Nanotechnology News (nano-magazine.com)

Antioxidant carbon dot nanozymes alleviate depression in rats by restoring the gut microbiome - Gate2Biotech.com

Nanozymes alleviate depression in rats by restoring gut microbiome | News | The Microbiologist (the-microbiologist.com)

Antioxidant carbon dot nanozymes alleviate depression in rats by restoring the gut microbiome (phys.org)

Nanomaterials Show Promise for Mental Health (azonano.com)