配体-金属电荷转移驱动的铜-没食子酸纳米酶拯救氧化应激修复细胞促进炎症性牙组织再生

本研究创新性地开发了基于配体-金属电荷转移（LMCT）的铜-没食子酸（CuGA）纳米酶复合材料CuGA@HAF，通过羟基磷灰石纳米纤维（HAFs）原位生长技术构建多功能盖髓材料。该材料具有多重酶模拟活性，可高效清除活性氧（ROS），恢复线粒体稳态，拯救氧化应激下的牙髓干细胞（DPSCs）功能；同时通过驱动巨噬细胞向促再生表型极化实现免疫调节。体内实验证实其兼具抗炎、促牙本质再生和血管生成三重功效，为炎症性组织再生提供了新型纳米酶平台。

　　

Highlight

本研究通过金属-酚酸配位策略，在羟基磷灰石纳米纤维（HAFs）上原位自组装铜-没食子酸（CuGA）纳米酶，构建了具有多重生物活性的CuGA@HAF复合材料。该创新材料通过配体-金属电荷转移（LMCT）机制展现出卓越的活性氧（ROS）清除能力。

Synthesis and Characterization of CuGA@HAF

CuGA@HAF的合成过程如图1A所示：没食子酸（GA）首先通过非共价作用吸附在HAF表面，随后加入的Cu²⁺与GA配位形成CuGA复合物。这种金属-酚酸配位反应不仅驱动了CuGA的自组装，还将其牢固锚定在纳米纤维表面。透射电镜显示CuGA纳米颗粒均匀分布在HAF表面，X射线光电子能谱证实了Cu²⁺与酚羟基的配位作用。该材料展现出超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）三重酶模拟活性。

Conclusions

本研究开发了一种用于炎症牙髓修复的多功能再生材料。CuGA@HAF通过LMCT诱导的多重酶模拟特性表现出强大的ROS清除能力，能有效恢复线粒体功能，挽救氧化应激下牙髓干细胞（DPSCs）的成牙本质分化潜能。此外，该材料还能促进巨噬细胞向M2型极化，显示出调节炎症微环境的潜力。