近日，中科院深圳先进院集成技术研究所神经工程中心李光林研究员团队的唐为副研究员课题组联合上海交通大学氢科学中心何前军教授合作在Science Advances发表题为“NIR-photocatalytic regulation of arthritic synovial microenvironment”的文章。文章上线后就立即收到了Nature Reviews Rheumatology杂志副主编Dr Robert Philips的采访，并为该工作撰写Research highlights，认为催化调控微环境“使风湿性关节炎的无药治疗成为可能”。深圳先进院唐为副研究员与上海交通大学何前军教授为共同通讯作者。中国科学院深圳先进技术研究院、上海交通大学与深圳大学为该论文共同通讯单位。
类风湿性关节炎（RA）是一种自身免疫性疾病，伴随慢性炎症，常导致手足关节畸形及功能丧失，被称为“不死的癌症”。其中关节炎滑膜微环境诱导的滑膜增生、血管翳形成及软骨侵蚀，在RA的病理发展进程中发挥着至关重要的作用。非甾体抗炎药、抗风湿药、糖皮质激素是目前RA治疗的常用药物，但都存在毒副作用大、无法调控骨免疫失衡、难以阻止RA进程等系列问题，使得RA治疗亟需新的有效干预手段。
该工作提出了光催化调控关节炎滑膜微环境的新概念，并通过全溶液法开发了一种具有金红石单晶结构的单分散氢掺杂二氧化钛纳米催化剂，有效实现了近红外光催化产氢和乳酸剥夺，从而联合校正了滑膜微环境（如下图所示），达到了高效的RA治疗效果。一方面，原位产生的氢分子通过清除过表达ROS，介导巨噬细胞抑炎极化；另一方面，将RA微环境中过表达的代谢中间产物乳酸转化为丙酮酸，进一步抑制了滑膜细胞和巨噬细胞的炎症/侵袭型转变，降低滑膜细胞异常增殖，防止滑膜血管翳的形成。小鼠胶原诱导关节炎模型实验结果证实该策略可有效阻止RA病程的加剧，显著减少软骨破坏及骨侵蚀。该研究工作通过可控、按需释氢，同时原位消耗过表达乳酸的新方法，有望为RA临床治疗提供重要的技术支撑和科学价值。
该工作得到了中国科学院人机智能协同系统重点实验室、国家自然科学基金、深圳市科创委、中国科学院青年创新促进会以及上海交通大学氢科学中心等基金项目的支持。
图1 文章线上截图
图2 光催化调控关节炎滑膜微环境策略，原位催化产氢和乳酸剥夺，介导过表达病理产物清除，实现可控、按需、高效RA治疗。
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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0959
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