关键词：苯硼酸、亲水烟酰胺腺嘌呤二核苷酸

Bioactive vitamin E-NAD⁺ conjugate nanoparticles for osteoarthritis management via simultaneous suppression of inflammation and oxidative stress

Biomaterials，Article: 124606，Volume: Volume 338, Part A

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2026.124606

一、研究背景

骨关节炎作为高发的年龄相关性退行性关节疾病，关节腔内持续的氧化应激失衡、慢性低度炎症、软骨细胞铁死亡与能量代谢紊乱之间存在复杂交互作用，共同介导软骨基质降解、滑膜增生及关节功能进行性退化。现有临床治疗药物多以单纯镇痛或单一抗炎为核心作用靶点，无法同时阻断氧化损伤、炎症级联反应及代谢失衡多重病理通路，难以实现骨关节炎的疾病修饰治疗。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺）是调控细胞核心能量代谢的关键分子，对维持软骨细胞稳态具有重要调控作用；维生素E是经典的脂溶性抗氧化剂，可有效清除活性氧自由基、抑制脂质过氧化进程。本研究通过活性氧（ROS）敏感连接基将二者共价偶联，构建可自组装的多功能纳米给药体系，实现骨关节炎病灶微环境响应性药物释放，同步拮抗氧化应激与炎症反应，为骨关节炎的靶向治疗提供新的研究思路。

二、材料设计与构建

本研究采用苯硼酸作为ROS响应型连接臂，共价连接疏水维生素E与亲水NAD⁺，成功合成VE-NAD⁺生物活性偶联物。该偶联分子可依靠自身两亲性结构在水溶液中自组装形成纳米颗粒。制备所得纳米颗粒载药效率高于90%，平均粒径约为60 nm，具有良好的胶体动力学稳定性；在骨关节炎病灶高ROS微环境中，苯硼酸键发生特异性断裂，可定点释放VE与NAD⁺，分别发挥抗氧化活性与细胞代谢调控功能，同步实现对炎症、氧化应激及软骨细胞铁死亡的抑制作用。

三、主要研究结果

1、体外细胞评价

VE-NAD⁺纳米颗粒可提升巨噬细胞与软骨细胞胞内NAD⁺水平，有效清除胞内ROS、抑制脂质过氧化进程，缓解氧化损伤；同时可显著抑制促炎因子分泌，下调基质金属蛋白酶表达，减少软骨基质降解。

2、体内动物实验

本研究将VE-NAD⁺纳米颗粒经关节腔注射应用于自发性骨关节炎小鼠模型。通过MRI影像学、组织病理学切片、生化标志物检测及病理评分分析证实，该纳米制剂可显著减轻滑膜炎症，保护软骨组织，延缓骨关节炎病理进展。

3、作用机制解析

一方面，维生素E通过捕获自由基阻断脂质过氧化进程，进而抑制铁死亡通路激活；另一方面，NAD⁺可修复细胞能量代谢紊乱，二者协同抑制炎症信号转导，实现对炎症与氧化应激双重病理通路的同步调控。

四、结论

本研究成功构建ROS响应型维生素E-NAD⁺偶联自组装纳米颗粒，利用两亲性偶联物自组装实现了超高载药量；经关节局部给药后，该纳米颗粒可响应病灶高ROS微环境释放活性组分，同时抑制氧化应激与炎症反应，发挥保护软骨、减轻滑膜炎症的作用，在自发性骨关节炎动物模型中展现出优异的疾病修饰治疗效果。该多功能纳米体系为骨关节炎治疗提供了全新方案，同时具备向其他衰老相关疾病拓展应用的潜力。

免责声明：

1）本文介绍的研究仅代表原作者观点，不代表本平台立场，敬请读者批判性阅读。

2）此文仅供学术交流使用。若存在侵权问题或文献解读疏漏，我们深表歉意，请及时通过公众号留言或联系邮箱告知，我们将在第一时间进行修改或撤稿，感谢您的谅解。

3）除特别说明外，本文版权归芮进特所有，翻版必究。