呼吸道瘘是临床常见且极具挑战性的疾病之一,指呼吸道与邻近器官之间形成的异常病理通道,主要类型包括气管瘘(tracheal fistula, TF)和支气管瘘(bronchial fistula, BF)。此类疾病预后较差,死亡率高,严重影响患者的生活质量与生存率。气管瘘常由机械通气、支架置入损伤、感染或肿瘤等因素引起。较小的瘘口(<20 mm)在某些情况下可能自行闭合,但大于20 mm的瘘口往往难以愈合,显著降低患者的生存率。当前治疗以外科手术为首选,但由于许多患者存在晚期肿瘤、全身情况较差或严重并发症等情况,手术治疗常常难以实施。随着呼吸介入学的发展,内镜下治疗逐渐成为替代手术的重要方案,如注入富含血小板血浆(PRP)、纤维蛋白凝胶,或放置硅胶塞等,部分研究也尝试引入干细胞疗法。尽管上述手段在部分病例中显示一定效果,但总体疗效仍不理想,目前尚缺乏安全、有效、可推广的治疗方案。
在此背景下,开发新型治疗策略显得尤为重要。近年来,纳米酶(nanozymes)作为一类具有仿酶催化活性的纳米材料,逐渐在再生医学领域展现出广泛应用潜力。然而,其在呼吸系统疾病中的研究仍处于初期阶段。与此同时,干细胞治疗也被引入气管瘘的修复中,但其面临在高活性氧(ROS)水平下难以存活、停留时间短、功能易受抑制等挑战。因此,单一应用纳米材料或干细胞均存在局限,构建能改善损伤微环境、延长干细胞存活时间,并激活其功能的多功能纳米材料体系,有望为气管瘘治疗带来突破。
近期,我院福建省肺干细胞重点实验室曾奕明/何少斌团队联合福建医科大学药学院陈伟教授在气管瘘治疗研究中取得重要进展,构建了两个具有创新性的治疗体系。
第一套体系基于一种新型铂纳米酶(SHA-PtNPs),其被稳定嵌入透明质酸中,具备抗氧化、促细胞迁移增殖、止血、组织黏附等多重功能。该纳米酶表现出色的生物相容性与类酶活性,包括强效的抗氧化应激和抗炎反应能力。在体内实验中,SHA-PtNPs显著促进了气管瘘的闭合与组织再生,有效减少炎症反应、促进上皮化与血管生成,并引导胶原纤维高度有序排列,且未观察到明显的脏器毒性。相关研究以“Platinum nanozyme embedded in hyaluronate with multifunctional attributes synergistically promoting tracheal fistula healing”为题,发表在International Journal of Biological Macromolecules(IF=8.5)期刊上,何少斌博士与博士研究生施丽泳为论文的共同第一作者,陈伟教授与曾奕明教授为共同通讯作者。

图1、《Platinum nanozyme embedded in hyaluronate with multifunctional attributes synergistically promoting tracheal fistula healing》的示意图。

图2、《Mesenchymal stem cell protection and chondrogenic differentiation in tracheal fistula therapy via bioactive platinum nanozymes》的示意图。
第二套体系在此基础上,将SHA-PtNPs进一步与脂肪来源的间充质干细胞(ADSCs)联用,构建“纳米酶+干细胞”协同治疗策略(图2)。该体系不仅能显著提升干细胞在ROS富集环境下的存活率,还有效激活其软骨分化潜能。在兔气管瘘模型中,治疗14天内即实现100%的瘘口闭合率,并同步促进了气管软骨、气道腺体等功能性组织的再生,展现出“修复+功能重建”的双重治疗优势。该研究进一步明确了SHA-PtNPs与ADSCs联合应用的可行性与有效性,并初步探讨了其作用机制,为气管瘘的临床治疗提供了坚实的前期研究基础。相关成果以“Mesenchymal Stem Cell Protection and Chondrogenic Differentiation in Tracheal Fistula Therapy via Bioactive Platinum Nanozymes”为题,发表于ACS Applied Materials & Interfaces(IF=8.2)期刊,由博士研究生施丽泳、硕士研究生季炜与博士研究生郑琼华共同担任第一作者,何少斌博士、陈伟教授与曾奕明教授为论文共同通讯作者。
相关成果信息如下:

.png)
