骨关节炎是一种以软骨退化、软骨下骨骼重塑及慢性炎症为特征的退行性关节疾病，现有治疗难以触及疾病根本机制。本研究构建了CaCO₃层包覆的ZIF-8复合钼纳米酶（CaCO₃@ZIF-8@Mo-TA），通过多种技术表征该纳米材料，并在骨关节炎大鼠模型中探究其治疗潜力。研究发现该纳米酶可通过调控关键信号通路发挥抗氧化与抗炎作用，为骨关节炎治疗提供了新的潜在策略。

研究背景

骨关节炎作为常见的退行性关节疾病，其核心病理特征涉及软骨退化、软骨下骨骼结构重塑及持续的慢性炎症反应。当前已有的治疗手段多聚焦于症状缓解，未能针对疾病发生发展的根本机制进行干预，因此亟需开发能够靶向调控病理过程的新型治疗方法。

主要内容
本研究以骨关节炎的病理机制为切入点，设计并制备了CaCO₃@ZIF-8@Mo-TA复合纳米酶，系统开展了材料表征与体内治疗效果验证。通过多种技术明确纳米材料的结构特性，同时探究其在骨关节炎模型中的作用效果及分子机制，重点围绕骨微环境调节、炎症抑制及软骨保护展开研究。
研究设计
首先制备CaCO₃@ZIF-8@Mo-TA复合纳米酶，采用透射电子显微镜、X射线衍射等技术对该纳米材料的结构与特性进行表征；随后构建骨关节炎大鼠模型，通过关节内注射方式给予该纳米酶，观察其对关节组织健康状态的影响；最后通过机制探究，明确纳米酶发挥作用的关键信号通路及核心生物学效应。
结果
体内实验结果显示，该复合纳米酶能够有效改善关节健康状态，减轻关节局部的炎症反应，同时对软骨组织形成保护作用。机制研究证实，其核心作用源于对包括NLRP3炎症小体在内的关键信号通路的调控，进而发挥抗氧化与抗炎双重功效，实现对骨关节炎病理进程的干预。
思路延伸
基于MOF材料的纳米酶凭借其独特的结构与功能优势，在骨微环境调控领域展现出显著潜力。本研究为退行性关节疾病的治疗提供了全新的研究视角，后续可进一步深化纳米材料的结构优化与作用机制解析，为相关疾病的基础研究提供更多实验支撑。
原文来源：
作者：Bing Tan、Yuhao Zheng、Jie Hao、Qiyuan Yang、Xiao Luo、Qin Li、Xiaoyan Zhang、Jianyuan Ouyang、Jisheng Wang、Zhenming HuPub Date：2025-01-01DOI：10.1007/s42114-025-01219-y期刊：Advanced Composites and Hybrid Materials