角膜新生血管（CNV）作为眼科领域一大棘手难题，其发病机制复杂，治疗难度大。CNV 是指由于创伤、炎症、自身免疫性疾病等因素影响，角膜边缘毛细血管内的血管内皮细胞异常增殖、迁移至角膜基质中，进而导致角膜新生血管形成。这一病变不仅会使角膜浑浊、增厚，影响视力，严重时甚至会导致视力受损和失明。传统治疗 CNV 的手段，如糖皮质激素和非甾体抗炎药，虽有一定疗效，但存在毒性大、需密切监测等限制，长期使用还可能引发其他眼部问题。

2025年7月16日，厦门大学医学院眼科研究所楚成超教授和公共卫生学院刘刚教授团队在《Nano Letters》杂志在线发表了题为“Biomimetic Metal–Organic Antioxidant Eye Drops for Corneal Neovascularization: Visible-Light-Triggered CO Release for Microenvironment Regulation”的工作。该团队发现眼部氧化应激与炎症反应在 CNV 发生发展中扮演关键角色。基于此，该团队创新性地提出利用光触发一氧化碳（CO）释放的纳米药物，实现眼部微环境的精准调控。该成果不仅为 CNV 的治疗提供了新思路，更为后续临床研究提供了有力的理论支持。

该研究中，团队巧妙利用角膜的光敏感特性，创新性地合成了一种仿生抗氧化眼药水 ZrMn/CO@ScFv。这种眼药水可以在可见光激发下精准释放 CO，具有出色的抗氧化和抗炎能力，对 CNV 的治疗效果显著。

在合成路径上，研究团队通过一步自组装过程，将 Zr（IV）簇、锰卟啉 Mn-TCPP 和 bpy-COOH 共组装，随后包裹 genetically engineered 细胞膜囊泡（ScFv），成功合成出 ZrMn/CO@ScFv 纳米药物。其中，Mn-TCPP 的金属配位与超氧化物歧化酶（SOD）类似，使 ZrMn 纳米酶展现出强大的 ROS 清除活性。进一步封装 CO 供体 Mn(CO)5Br 制备出光敏性纳米材料 ZrMn/CO，其可在自然光照射下实现 CO 的缓慢释放，从而有效控制治疗过程。不仅如此，研究团队还从细胞衍生外泌体作为天然材料运输载体汲取灵感，利用抗 VEGFR2 单链抗体（AbVr2-ScFv）修饰 ZrMn/CO 表面，为其披上仿生外衣，使其具备精准靶向 CNV 病变区域的能力，显著提升药物的生物相容性与治疗效果。

在对 ZrMn/CO@ScFv 纳米眼药水的深入剖析中，研究团队发现其具有出众的抗氧化能力。实验数据显示，在有光和无光条件下，ZrMn/CO@ScFv 均展现出浓度依赖性的 SOD 类活性。尤其在 100 μg/mL 浓度下，经光照处理后，药物的抗氧化活性进一步增强，这归因于 CO 释放与配体共同调节氧化还原稳态。此外，通过 MRI 信号变化、一氧化碳血红蛋白检测等手段对 CO 释放性能的探究证实，在光照条件下，ZrMn/CO@ScFv 的 CO 释放量随光照时间延长而逐渐增加，6 小时后趋于平稳。同时，CO 释放量与药物浓度呈正相关，为后续治疗应用奠定基础。

在细胞水平的生物学评估中，ZrMn/CO@ScFv 显示出强大的性能。其与人脐静脉内皮细胞（HUVECs）共孵育后，经荧光共聚焦显微镜观察发现，ZrMn/CO@ScFv 处理组细胞荧光信号显著增强，表明其具有出色的靶向能力。进一步实验表明，ZrMn/CO@ScFv 可显著降低 HUVECs 的迁移率和管状形成能力，且对 HUVECs 增殖具有浓度依赖性抑制作用，展现出卓越的抑制血管生成效果。

在动物实验中，研究团队通过构建 CNV 大鼠模型，深入评估了 ZrMn/CO@ScFv 眼药水的体内富集和治疗效果。借助多种成像手段，如超声 B 模式、ICG 光声成像和氧合血红蛋白光声成像，研究团队发现 ZrMn/CO@ScFv 眼药水在眼部的富集和保留性能卓越。特别是在 ScFv 修饰组中，药物信号在 24 小时后仍清晰可见，证实其具有显著的靶向能力。在治疗效果评估中，经过 4 天的滴眼治疗后，相较于生理盐水处理组，ZrMn/CO@ScFv 组大鼠的新生血管面积显著减少，角膜厚度恢复至接近野生型水平，角膜上皮和内皮细胞的形态和数量也与野生型大鼠保持一致。角膜共聚焦显示的角膜炎症细胞数量也减少至同野生型大鼠相似。这表明 ZrMn/CO@ScFv 眼药水能够有效减轻角膜水肿，改善眼部微环境。

在治疗机制探究方面，研究团队发现 ZrMn/CO@ScFv 眼药水可通过下调 CD31 和 VEGF-α 的表达，有效抑制新生血管形成。同时，经该眼药水处理的角膜组织中，炎症因子 IL-6 和 TNF-α 的表达水平显著下降，与野生型大鼠无显著差异。这充分证实了 ZrMn/CO@ScFv 眼药水可通过抗氧化和 CO 气体治疗相结合的方式，有效减轻局部氧化炎症反应，缓解组织水肿，调节角膜微环境。

该研究开发的仿生纳米眼药水 ZrMn/CO@ScFv，以其精准的光触发 CO 释放机制和强大的抗氧化、抗炎能力，在 CNV 治疗领域展现出巨大的潜力。这项研究不仅为 CNV 患者带来新的治疗希望，更为眼部疾病的纳米治疗提供了宝贵的借鉴经验。在未来的研究中，随着对 ZrMn/CO@ScFv 眼药水的进一步优化和深入探究，有望加速其从实验室走向临床应用的步伐，造福广大患者。

相关论文以 “Biomimetic Metal−Organic Antioxidant Eye Drops for Corneal Neovascularization: Visible-Light-Triggered CO Release for Microenvironment Regulation” 为题发表于Nano Letters。其中论文通讯作者为厦门大学楚成超、厦门大学刘刚、厦门医学院苏敏和厦门大学代奇轩，论文共同第一作者为硕士研究生程宇航、博士研究生李虹瑾和硕士研究生魏行远。此外，本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02761

Tags： 厦门大学楚成超/刘刚团队《Nano Letters》：构筑仿生抗氧化眼药水，光触发 CO 释放精准调控眼部微环境