近期,我校化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心贺晓鹏团队与合作者在功能MOF的理性构筑及其疾病靶向精准治疗领域取得了新进展,并对相关领域进行了总结展望,相关成果连续发表于《美国化学会志》(JACS)及其开放获取姊妹刊JACS Au。
针对糖尿病患者溃疡创面易感染、难愈合的临床关键问题,团队设计并构筑了一种可将葡萄糖通过级联催化转化为具有高杀菌活性羟基自由基的半乳糖功能化MOF纳米酶(Gal-MIL/GOx)。在高血糖小鼠溃疡感染模型中,Gal-MIL/GOx可首先利用半乳糖与细菌凝集素的多价相互作用实现致病菌靶向结合,刺激细菌上调并释放抗应激的内源性代谢物谷胱甘肽(GSH);随后,上调的GSH将MOF中的Fe(III)还原为Fe(II),继而经芬顿反应将纳米酶氧化葡萄糖分子原位生成的双氧水加速转化为羟基自由基消除细菌;同时,纳米酶还可持续消耗溃疡位点的高浓度葡萄糖,缓解创面局部高糖微环境,重塑创面免疫稳态,促进血管新生与表皮再生,最终显著加速糖尿病溃疡愈合。本工作跳出开发传统外源性抗菌剂直接抑菌的思路,巧妙地利用糖基MOF纳米酶的靶向性与级联催化活性,将细菌内源性代谢防御物质直接转变为杀菌自由基,并通过原位催化循环持续消耗糖尿病溃疡环境中的葡萄糖,为新型抗感染与促愈合双功能纳米药物设计提供了新思路。以上相关研究成果以“Converting Bacterial Anti-Stress Metabolites into Bactericidal Agents Using a MOF Nanozyme for Targeted Treatment of Infected Diabetic Ulcers”为题在线发表于JACS Au。

团队基于在功能化MOF构筑及其精准医疗领域中取得的系列研究成果(Mater. Horiz. 2026; Coord. Chem. Rev. 2025; Chem. Sci. 2023),进一步与合作者在JACS上发表了以“Metal–Organic Frameworks (MOFs) for the Delivery of Small-MoleculeTherapeutics”为题的展望(Perspective)论文,总结了功能MOF作为小分子药物递送载体的研究进展。论文从MOF的结构学特征入手,分析了当前不同载药策略的优势与缺陷,阐述了药物刺激响应释放机制及其在抗肿瘤、抗炎、抗菌等疾病精准治疗中的应用;论文同时强调,应当结合小分子药物自身的理化性质与适应症场景,理性选择与设计适配的载药策略,从而提速MOF药物递送载体的临床转化进程。

我校应用化学专业毕业生童沛洪博士、化学生物学专业博士研究生桂文珍等为上述论文的共同第一作者;华东理工大学贺晓鹏教授、胡习乐副教授,海军军医大学郑勇军副教授,英国巴斯大学Tony D. James教授等为论文共同通讯作者。研究工作得到了田禾院士、朱为宏院士的悉心指导,并获国家自然科学基金、教育部基础与交叉学科突破计划、上海市科学技术委员会等项目资助。
原文链接:https://pubs.acs.org/jaaucr/article/doi/10.1021/jacsau.6c01494/5462947;https://pubs.acs.org/jacsat/article/148/33/35216/5254675





