目的:探讨氧化铈纳米酶-甲基丙烯酸酐化明胶（GelMA）水凝胶（以下简称复合水凝胶）在小鼠全层皮肤缺损感染创面修复中的作用。方法:该研究为实验研究。采用水热法制备粒径为（116±9）nm的氧化铈纳米酶，同时制备具有多孔网状结构且成胶性能良好的GelMA水凝胶。筛选出25 μg/mL氧化铈纳米酶可明显促进人皮肤成纤维细胞增殖和具有较高的超氧化物歧化酶活性，将其加入GelMA水凝胶中制备复合水凝胶。计算用磷酸盐缓冲液（PBS）浸泡3、7 d后复合水凝胶中氧化铈纳米酶的释放百分比。将小鼠红细胞悬液分为用相应溶液处理的PBS组、Triton X-100组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组及复合水凝胶组，利用酶标仪检测处理1 h后红细胞的溶血情况。测定用PBS、氧化铈纳米酶、GelMA水凝胶及复合水凝胶培养耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和大肠埃希菌2 h后的细菌浓度。以上实验样本数均为3。取24只8周龄雄性BALB/c小鼠，在背部对称位置各制备1个用MRSA感染的全层皮肤缺损创面。将小鼠分为不进行药物干预的对照组及滴加相应溶液的氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组和复合水凝胶组，每组6只小鼠。观察伤后3、7、14 d创面愈合情况并测量伤后3、7 d剩余创面面积（样本数为5）。取小鼠伤后3 d创面分泌物，检测MRSA的浓度（样本数为3），采用激光散斑血流成像系统观测小鼠伤后5 d创面血流灌注量（样本数为6）。伤后14 d，取小鼠创面组织，行苏木精-伊红染色观察新生上皮情况，行Masson染色观察胶原情况（样本数均为3）。结果:浸泡3、7 d后，复合水凝胶中氧化铈纳米酶释放百分比分别约为39%、75%。处理1 h后，与Triton X-100组比较，PBS组、GelMA水凝胶组、氧化铈纳米酶组及复合水凝胶组红细胞溶血程度均明显下降（ P<0.05）。与用PBS培养比较，用氧化铈纳米酶、GelMA水凝胶、复合水凝胶培养2 h的MRSA、大肠埃希菌浓度均明显降低（ P<0.05）。伤后3~14 d，4组小鼠创面均逐渐愈合，复合水凝胶组小鼠伤后14 d创面全部愈合。伤后3、7 d，复合水凝胶组小鼠剩余创面面积分别为（29±3）、（13±5）mm 2，明显小于对照组的（56±12）、（46±10）mm 2和氧化铈纳米酶组的（51±7）、（38±8）mm 2（ P值均<0.05），与GelMA水凝胶组的（41±5）、（24±9）mm 2相近（ P值均>0.05）。伤后3 d，复合水凝胶组小鼠创面MRSA浓度明显低于对照组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组（ P值均<0.05）。伤后5 d，复合水凝胶组小鼠创面血液灌注量明显大于对照组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组（ P值均<0.05）。伤后14 d，复合水凝胶组小鼠创面基本完成上皮化，上皮化情况明显优于其他3组；复合水凝胶组小鼠创面胶原含量较其他3组明显增多，排列也更为有序。 结论:复合水凝胶具有良好的生物相容性和体内外抗菌效果，可持续缓释氧化铈纳米酶，改善早期创面血流灌注，促进创面再上皮化及胶原合成，从而促进小鼠全层皮肤缺损感染创面愈合。

目的 探讨氧化铈纳米颗粒(CeO2 NPs)对脓毒症相关认知功能障碍的治疗潜力.方法 采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对纳米颗粒进行表征.建立盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的脓毒症大鼠模型.大鼠分别给予不同剂量的CeO2 NPs(4、8、16 mg/kg)进行灌胃处理,每日1 次,连续7 d.采用神经行为学评价和Morris水迷宫实验评价大鼠的认知能力.给药7 d后采集海马组织和血样.采用ELISA法检测血清促炎细胞因子和氧化应激标志物水平.Western blot分析大鼠海马区基质金属蛋白酶(MMPs)的表达.结果 CeO2 NPs为结晶态,直径约30 nm.与对照组的脓毒症大鼠相比,CeO2 NPs治疗的脓毒症大鼠的神经行为学评分和生存率显著提高,逃避潜伏期缩短,穿越平台的次数增加,游泳路径更长,在目标象限停留的时间更长.ELISA法结果显示CeO2 NPs能有效逆转CLP诱导的大鼠血清促炎细胞因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)和氧化应激指标(SOD和CAT)水平的升高.此外,CeO2 NPs显著抑制了CLP诱导的脓毒症大鼠海马区中与血脑屏障破坏相关的MMPs-2和MMPs-9蛋白表达的上调.值得注意的是,CeO2 NPs的所有作用均具有剂量依赖性.结论 CeO2 NPs可能通过减轻全身炎症反应、氧化应激和血脑屏障破坏来改善脓毒症大鼠的认知能力和生存率.

目的 探讨氧化铈(CeO2)纳米酶对环磷酰胺所致斑秃小鼠模型毛发生长的影响.方法 将雌性C57BL/6J小鼠30只随机分为空白组、模型组和CeO2纳米酶组(300 μg/mL),每组10只.模型组和CeO2纳米酶组小鼠采用单次腹腔内注射环磷酰胺注射液,构建斑秃小鼠模型.CeO2纳米酶组小鼠给予300 μg/mL CeO2纳米酶外涂于小鼠背部剃毛区,空白组和模型组小鼠均予以等体积的PBS溶液外涂,1次/d,连续27 d.实验结束后(第28天)肉眼观察小鼠背部秃发区毛发生长情况并进行评分;HE染色小鼠背部经处理的皮肤组织计算单位视野内毛囊数量;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测小鼠血清细胞间黏附分子-1(ICAM-1)及内皮细胞白细胞黏附分子-1(ELAM-1)水平;水溶性四唑盐-1法(WST-1)检测皮肤组织丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)含量.结果 与空白组相比,模型组小鼠毛发生长及毛发评分显著下降(P＜0.05),毛囊数量明显减少(P＜0.05),血清ICAM-1及ELAM-1水平升高(P＜0.05),皮肤组织MDA含量升高而SOD含量降低(P＜0.05);与模型组相比,CeO2纳米酶组毛发生长及毛发评分显著增加(P＜0.05),毛囊数量明显增多(P＜0.05),血清ICAM-1及ELAM-1水平降低(P＜0.05),皮肤组织MDA含量降低而SOD含量升高(P＜0.05).结论 外用CeO2纳米酶对环磷酰胺所致斑秃小鼠模型具有促进毛发再生的作用,为CeO2纳米酶外用治疗斑秃提供了实验依据.

背景:由于细菌对抗生素耐药性的发展,多重耐药菌感染的增加已成为现代医疗保健中的主要问题,研发新的抗菌替代药物材料具有重要意义.目的:合成一种CeO2纳米酶并进行一系列表征,研究其生物相容性以及对大肠杆菌的抗菌性能.方法:采用水热法合成CeO2纳米酶,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶红外分析、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜等表征方法对其形貌、产物成分和化学组成进行分析,利用3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色实验对CeO2纳米酶的过氧化物模拟酶活性进行表征.使用CCK-8法评价不同质量浓度(10,25,50 μg/mL)CeO2纳米酶对小鼠成纤维细胞L929的毒性作用.使用平板计数法评价CeO2纳米酶在不同条件下对大肠杆菌的抗菌性能,使用活性氧检测试剂盒检测不同条件处理后的细菌内活性氧水平变化.结果与结论:①CeO2纳米酶的形貌为棒状,其中Ce3+占Ce3+和Ce4+总和的29.87%,平均晶粒尺寸为7.4 nm;在pH=5.5、含底物TMB的微酸性环境下,CeO2纳米酶和H2O2混合后表现出优异的过氧化物酶活性,但在pH=7.4的情况下未表现出过氧化物酶模拟活性.②不同质量浓度的CeO2纳米酶对小鼠成纤维细胞L929均无明显的细胞毒性.③在pH=5.5的微酸性环境中,单独存在CeO2纳米酶(10 μg/mL)时,大肠杆菌受到一定程度的抑制,CFU结果下降约0.5个log(P＜0.01);在含H2O2(50 μmol/L)的微酸性环境中,CeO2纳米酶对大肠杆菌表现出优异的抗菌效果,CFU结果下降约1.5个log(P＜0.001).当CeO2纳米酶单独存在时,大肠杆菌中活性氧水平升高(P＜0.05);当CeO2纳米酶与H2O2共同存在时,大肠杆菌中活性氧水平显著升高(P＜0.001).④结果表明,CeO2纳米酶具有良好的生物相容性与一定的抗菌能力,可在含低浓度H2O2的微酸性环境下表现出过氧化物酶活性,产生活性氧杀灭细菌,进而表现出更优异的抗菌效果.

氧化铈纳米颗粒(CeO2 NPS),因具有较强的自由基清除能力和抗氧化酶特性,已被证明可提高植物的耐盐性,但其对辣椒种子引发作用和机制尚不明确.为揭示CeO2 NPS种子引发处理辣椒对盐胁迫下的萌发及幼苗生长的影响,以辣椒品种(Capsicum annuum)茂蔬 360 为试验材料,设置了 7 个CeO2 NPS浓度(0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol·L-1),以未引发处理组为对照,研究不同浓度CeO2 NPS种子引发处理后对盐胁迫下辣椒种子萌发、幼苗生物量和生理生化指标的影响.结果表明:(1)0.5 mmol·L-1 CeO2 NPS种子引发处理后的种子,其可溶性蛋白质、脯氨酸含量和过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸(AsA)含量和 AsA/DHA比值显著提高,超氧阴离子(O2-)含量显著降低;盐胁迫下,该处理种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数最大.(2)0.4 mmol·L-1 CeO2 NPS种子引发处理的幼苗在盐胁迫下的鲜重、干重和根长最大,幼苗的可溶性蛋白质、AsA含量和AsA/DHA比值均显著提高.综上认为,CeO2NPS引发处理不仅可通过降低种子水势、促进贮藏物质代谢和提高抗氧化能力提高种子在盐胁迫下的发芽率,还可在苗期通过增强蛋白合成和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)促进盐胁迫下幼苗的生长.

目的 探究具有丰富氧空位的四氧化三钴/氧化铈异质结构(Co304/CeO2 HSs)模拟酶的活性及其降低氧化应激对细胞的损伤.方法 在模拟生理条件下(37℃、pH 7.4),分别将Co3O4/CeO2 HSs和CeO2纳米片(CeO2 NFs)与过氧化氢(H2O2)溶液反应,观察其对H2O2的清除能力;在同等条件下,使用溶解氧仪和TMB检测H2O2的分解产物;研究Co3O4/CeO2 HSs对鼠源成纤维L929细胞的毒性,以及在氧化应激条件下对L929细胞的保护作用.结果 在模拟生理条件下,Co3O4/CeO2 HSs能够将H2O2分解为H2O和O2,这一催化分解能力高于单一的CeO2 NFs;此外,Co3O4/CeO2 HSs具有良好的L929细胞相容性,并能有效降低氧化应激对细胞的氧化损伤.结论 通过异质结构将两种协同作用的金属氧化物连接成的Co3O4/CeO2 HSs,具有更高的催化活性.研究结果为Co3O4/CeO2 HSs及其他具有异质结构的金属氧化物模拟酶在氧化应激方面的生物学应用提供了依据.

氧化铈纳米粒子(cerium oxide nanoparticles,CeO2 NPs)具有纳米酶的活性,又因其独特的氧化还原的表面化学性质、高稳定性和生物相容性在肿瘤治疗中得到了广泛的利用.CeO2 纳米材料的类酶活性主要包括过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase,SOD).一方面,CeO2 NPs的类SOD、CAT模拟酶的活性表现出抗氧化活性的作用,既可以保护正常细胞免受氧化应激的损害又可以改善肿瘤的缺氧微环境.另一方面,CeO2 纳米材料的类POD模拟酶的活性表现出氧化活性的作用,可以有效地杀伤肿瘤细胞.本篇对CeO2 NPs及其类酶活性在放疗、免疫治疗、光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)、化学动力疗法(chemodynamic therapy,CDT)及其联合的化疗、靶向、饥饿治疗(starving therapy,ST)等这些疗法中的应用进行了具体阐述,并对CeO2 NPs在应用中可能面临的挑战、障碍并提出自己的见解,旨在为纳米材料在肿瘤方面的应用起到一定的推动作用.

目的 研究纳米氧化铈(cerium oxide nanoparticles,CeO2NPs)对48 h睡眠剥夺小鼠认知功能的影响,并探讨其作用机制.方法 将36只4周龄雄性健康清洁级ICR小鼠分为6组:空白对照组,溶剂对照组,睡眠剥夺对照组,CeO2NPs低、中、高剂量组.空白对照组灌胃1 mL蒸馏水,溶剂对照组和睡眠剥夺对照组灌胃1 mLl％羧甲基纤维素钠溶液,CeO2NPs低、中、高剂量组分别灌胃1 mL4、8和16 mg/kg的纳米氧化铈溶液,连续30天.第31天,采用单平台水环境法进行48 h睡眠剥夺.继之,利用Y-型迷宫试验确定各组小鼠的认知能力,同时测定小鼠大脑过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)水平及一氧化氮(NO)和谷氨酸(Glu)含量.结果 与溶剂对照组比较,48 h睡眠剥夺小鼠的认知能力[(36±2)次vs.(20±2)次,P=0.0006:10.753％±0.031％ vs.24.927％±0.972％,P=0.00000045]、大脑CAT酶活性[(78.151±17.683) nmol/mg prot vs.(198.155±14.437) nmol/mg prot,P=0.0008]、T-AOC水平[(103.630±24.209) U/mg prot vs.(264.599±50.223) U/mg prot,P=0.007]降低,大脑MDA含量[(9.499±1.249)nmol/mg prot vs.(6.157±0.373) nmol/mg prot,P=0.0113]、NO水平[(11.608±1.281) μmol/mg prot vs.(3.628±1.064) μmol/mg prot,P=0.001]和Glu含量[(4.731±0.131) μg/mg prot vs.(4.476±0.126) μg/mg prot,P=0.03]增加.与睡眠剥夺对照组比较,CeO2NPs低、中、高剂量组48 h睡眠剥夺小鼠的认知能力均有所改善,其中中剂量组小鼠的认知能力改善最显著[(27±2)次vs.(36±2)次,P=0.005;18.743％±0.245％ vs.10.753％±0.031％,P=0.0000006],同时在提高大脑CAT活性[(238.065±19.393)nmol/mg prot vs.(78.151±17.683) nmol/mg prot,P=0.00045]、T-AOC水平[(210.516±11.339) U/mg prot vs.(103.630±24.209)U/mg prot,P=0.002],降低大脑MDA[(6.528±1.162)nmol/mg prot vs.(9.499±1.249) nmol/mg prot,P=0.039]、NO[(5.651±0.239) μmol/mg prot vs.(11.608±1.281) μmol/mg prot,P=0.001]和Glu[(4.358±0.016)μg/mg prot vs.(4.731±0.131) μg/mg prot,P=0.008]含量方面的影响也最显著.结论 纳米氧化铈可以改善睡眠剥夺雄性小鼠的认知能力,这可能与其提高了大脑抗氧化能力,降低了自由基对脑部神经的损伤,调节了大脑的神经递质有关.

目的:探讨二氧化铈纳米颗粒(nanoceria)预处理对大鼠缺血再灌注(IR)心肌细胞中核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路表达的影响.方法:选取健康成年大鼠50只,随机均分为5组:假手术组、模型组、nanoceria预处理1~3组.模型组、nanoceria预处理1~3组制备心肌IR动物模型(心肌缺血45 min后再灌注120 min),nanoc-eria预处理1~3组分别于造模术前24 h经尾静脉注射1~10、10~25和50 nm粒径的nanoceria悬液(2 mL/kg).再灌注结束后,荧光定量PCR法检测再灌注区域心肌组织中Nrf2、醌氧化还原酶1(NQO1)及血红素氧化酶1(HO-1)mRNA表达水平,Western blot法检测胞核内Nrf2蛋白表达水平.结果:模型组心肌细胞内NQO1、HO-1 mRNA表达水平及胞核内Nrf2蛋白表达水平较假手术组增加(P<0.05),Nrf2 mRNA表达量无明显变化(P>0.05).与模型组比较,nanoceria预处理1~3组Nrf2、NQO1和HO-1 mRNA及胞核内Nrf2蛋白表达水平增加(P<0.05), nanoceria预处理2组变化最显著(P<0.05).结论:nanoceria预处理可能通过激活Nrf2信号通路,发挥心肌保护作用.

目的 探讨二氧化铈纳米颗粒(Nanoceria)预处理对大鼠缺血再灌注损伤心肌组织中抗氧化物质血红素氧化酶(HO-1)和醌氧化还原酶(NQO1)蛋白表达的影响.方法选择健康成年大鼠40只,建立缺血再灌注损伤模型,根据预处理办法不同将其随机分5组:模型组(I/R组,n=8),二氧化铈纳米颗粒预处理组(1～10 nm粒径组,10～25 nm粒径组,50 nm粒径组,3组各8只),并设假手术组(sham组,n=8)作为参照.观察心肌组织学改变,Western blot检测心肌组织中HO-1、NQO1蛋白表达.结果 I/R组中HO-1的蛋白表达量较sham组明显增加(P＜0.05),而NQO1蛋白的表达差异无统计学意义.与I/R组比较,缺血再灌注大鼠经二氧化铈纳米颗粒预处理后,不同粒径组HO-1的蛋白表达均显著增加(P＜0.05),NQO1的蛋白表达量均增加,但只在1～10 nm粒径组和10～25 nm粒径组中有显著上升(P＜0.05),其中10～25 nm二氧化铈钠米颗粒预处理组HO-1和NQO1蛋白表达量最高(P＜0.05).结论在大鼠缺血再灌注模型中,二氧化铈纳米颗粒预处理能上调心肌组织中保护性HO-1和NQO1的蛋白表达,从而达到心肌保护作用.