缺血性心脏病是心血管疾病中最常见且致命的疾病之一，是一类由于冠状动脉阻塞导致心肌持续性缺血缺氧的心肌梗死疾病。在我国，约 1100 万人罹患缺血性心脏病。心肌梗死发生后，需要及时地恢复心肌血流灌注，以防止心肌细胞因为缺血缺氧而发生损伤或死亡。然而，血流再灌注时会形成大量以超氧阴离子为主的活性氧物种（Reactive Oxygen Species, ROS），对心肌细胞形成氧化冲击，导致心肌细胞发生不可逆的死亡，这一过程被称为缺血再灌注损伤 （Ischemic reperfusion injury，IRI），这也是再灌注治疗失效的主要原因之一。据报道，心梗患者在接受再灌注治疗后，高达22 %的患者会伴发心力衰竭等致命的并发症，且1年内死亡率达到7%，开发针对心肌IRI的治疗与干预措施具有重要意义。  

　　近日，中科院上硅所施剑林院士、同济大学医学院霍敏锋研究员团队针对心肌缺血再灌注损伤微环境中活性氧物种过量的特点，构建具备高效心肌靶向及可循环再生的单宁酸铈纳米催化剂用于心肌缺血再灌注损伤的治疗。  

　　研究人员发现，铈作为一种稀土元素，具有三价和四价两种价态，通过自组装制备而成的单宁酸铈纳米催化剂能够发挥类过氧化氢酶和类超氧化物歧化酶的作用，高效清除多种活性氧物种，如过氧化氢、超氧阴离子和羟基自由基。单宁酸铈纳米催化剂的高效抗氧化活性在于铈物种的价态转换与循环再生，铈离子通过消耗不同活性氧物种在不同价态间循环。  

　　得益于单宁酸铈纳米催化剂良好的抗氧化活性，在细胞实验中，单宁酸铈能够有效缓解由于氧气和葡萄糖剥夺所造成的细胞损伤（大鼠H9C2细胞），恢复细胞活力。  

　　研究人员进一步发现，经单宁酸自组装修饰的单宁酸铈纳米催化剂可以实现对于心肌外基质蛋白高效靶向，在体内缺血再灌注损伤的诱导前期经静脉注射后，通过心脏超声确定了单宁酸铈纳米催化剂对于心肌组织的结构与功能的恢复与保护作用，通过心肌组织的切片染色实验进一步证实了单宁酸铈纳米催化剂可有效减少心肌梗死的面积。  

　　这项工作阐明了纳米催化金属复合物的可控设计及其在心肌缺血再灌注损伤的治疗前景，为缺血性心肌病的治疗提供了有效的再灌注损伤预防与治疗策略。  

　　该研究工作以“Myocardial-Targeting Tannic Cerium Nanocatalyst Attenuates Ischemia/Reperfusion Injury”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上（2023, 25, 62(39): e202305576）。第一作者为2019级博士研究生王丽萍，导师为施剑林院士，同济大学医学院霍敏锋研究员为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究计划、上海市基础研究项目、上海市启明星计划等基金的资助和支持。