无金属氢键有机框架（HOFs）是通过有机构件氢键形成的多孔材料，在生物医学应用中具有优异的生物相容性和酶兼容性。然而，利用 HOFs 制造用于脑缺血再灌注损伤（CIRI）治疗的多酶级联抗氧化纳米酶仍具挑战性。这里合成了含硒的纳米 HOFs（SeHOFs），作为谷胱甘肽过氧化物酶模拟体，原位包裹超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），形成混合级联抗氧化系统（SeHOF@CAT@SOD）。SeHOFs 表现出增强的催化活性，保持酶功能，并能保护其免受温度、蛋白水解和变性。无金属纳米酶展现出优异的生物相容性和级联催化效能，能够清除活性氧物种，并在体外减少细胞凋亡和铁剥坏。肽修饰增强梗塞部位积累，有效减少 CIRI 模型中的梗塞体积、氧化应激、神经元凋亡、铁消亡和炎症。本研究强调了纳米 HOF 作为在缺血性卒中治疗中先进治疗性纳米酶开发支架的潜力。

该研究首先设计并合成了硒掺杂的纳米氢键有机框架。这种材料以有机分子通过氢键自组装形成多孔结构，不含金属离子，具有良好的生物相容性和酶兼容性。更重要的是，硒元素的引入使其能够模拟人体内重要的抗氧化酶——谷胱甘肽过氧化物酶的活性。在此基础上，研究人员将两种天然抗氧化酶——超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，原位封装到该框架中，构建出名为SeHOF@CAT@SOD的杂化级联抗氧化纳米酶。

这种设计巧妙之处在于，它整合了人工纳米酶与天然酶的优势。实验表明，该纳米框架不仅能保持封装酶的高活性（分别保留了约83.5%和92%的活性），还能为酶提供强大的保护，使其在高温、蛋白酶和变性剂等苛刻条件下依然维持稳定。其多孔结构便于活性氧等小分子底物自由进出，确保了高效的催化反应。

参考消息：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c20015