中风是全球死亡和残疾的主要原因之一。缺血性中风导致再灌注后过量产生活性氧/氮（RONS），引发炎症反应，进一步导致细胞损伤。

2024年10月28日，华中科技大学董志强、苏州大学程亮、华中农业大学肖志东共同通讯在Biomaterials 在线发表题为“Zinc sulfide nanoparticles serve as gas slow-release bioreactors for H2S therapy of ischemic stroke”的研究论文，该研究为开发新型神经保护材料，该研究合成了硫化锌纳米颗粒（ZnS NPs）作为气体缓释生物反应器，稳定、持续释放H₂S，同时有效去除RONS。

研究开发了一种电荷辅助稳定（CAS）策略，细胞实验中，ZnS NPs可以减少氧-葡萄糖剥夺和再氧合（OGD/R）引起的氧化损伤，促进p-AMPK表达，增强小胶质细胞M2极化，减少炎症因子并减少神经元凋亡。此外，ZnS NPs增加内皮细胞的增殖和迁移，通过调节p-AKT蛋白促进新神经血管单位的形成。在大脑中动脉闭塞/再灌注（MCAO/R）诱导的缺血性中风小鼠中，H₂S缓慢释放，ZnS NPs显著减少梗死面积并恢复小鼠的活动能力。综上所述，研究表明ZnS NPs可以用作H₂S缓释生物反应器，提供了一种治疗中风引起的缺血再灌注损伤的新方法。

中风是全球第二大死亡原因，也是第三大致残原因。缺血性中风占中风的比例较大，其中血管闭塞导致神经细胞凋亡、血脑屏障破坏和脑组织坏死，导致患者严重功能障碍组织型纤溶酶原激活剂（tPA）和手术溶栓是临床上清除血栓的主要方法。另一方面，再灌注通过产生大量活性氧氮（RONS）并引发炎症而导致继发性损伤。因此，减少缺血再灌注损伤已成为缺血性中风治疗的关键。    

气体疗法利用各种气态分子，如一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H₂S）和氢气（H₂），是一种新型治疗方式，已广泛应用于治疗肿瘤、组织修复和神经系统疾病。在这些气体中，硫化氢（H₂S）对生理和病理过程都有显著的调节作用，能够对中枢神经系统（CNS）产生积极影响。H₂S具有神经保护特性，如有效清除RONS，促进小胶质细胞向M2表型的极化，减轻炎症介质，减弱神经元凋亡，促进内皮细胞增殖和迁移，从而支持血管再生。

图1 .ZnS-PEG NPs的制备及作缺血性中风神经保护示意图（摘自Biomaterials）

然而，大多数H₂S供体释放量难以满足治疗需求，治疗期间需要增加剂量，进而增加药物毒性。此外，许多H₂S的快速释放不仅阻碍了持续治疗效果，还可能加剧身体损伤。因此，开发能够稳定、连续释放H₂S的供体对于有效、持久和低剂量治疗至关重要。值得注意的是，锌是CNS中最常见的金属离子之一，在各种大脑功能中发挥着关键作用，包括抗氧化机制、神经发生和免疫反应。在整个发育和成年期，锌充当突触活动和神经元可塑性的调节剂，锌状态的改变与中风、创伤性脑损伤和抑郁等神经系统疾病息息相关有关。

该研究通过有机相反法合成了粒径约为2至5nm的硫化锌纳米颗粒（Zn SNPs），进一步通过1,2-二硬脂酰基-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基（聚乙二醇）]（DSPE-PEG）修饰，获得生物利用度更好的ZnS-PE GNP。ZnS-PEG NPs能够稳定、连续释放H₂S，清除RONS。作者评估了ZnS-PEG NPs对各种培养细胞类型的影响，包括神经元、小胶质细胞和人脑微血管内皮细胞（HBMECs），这些细胞经受氧-葡萄糖剥夺/再氧合（OGD/R）以模拟缺血再灌注的过程。此外，利用大脑中动脉闭塞/再灌注（MCAO/R）诱导的急性缺血再灌注小鼠模型探索了ZnS-PEG NPs的治疗潜力。结果显示，ZnS-PEG NPs减轻了OGD/R导致的HBMECs、神经细胞损伤，促进了MCAO/R小鼠的脑组织修复和运动功能恢复，在缺血性中风治疗中的应用前景广阔。

参考消息：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224004460?via%3Dihub