告别辐射白内障：这种新型“纳米眼药水”能让晶状体保持透明
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告别辐射白内障：这种新型“纳米眼药水”能让晶状体保持透明
1. 全球第一致盲眼病的“特殊版本”
白内障，这个词大家都不陌生。作为全球致盲率最高的眼病，它占据了全球盲人总数的 46%。我们通常认为白内障是衰老的产物，是岁月的痕迹。但你可能不知道，有一种白内障来得更凶猛、更具破坏力，那就是辐射诱发性白内障（RIC）。
X射线、伽马射线、甚至是长期暴露在特定环境下的中子束，这些电离辐射（IR）在医学检查、癌症放疗以及航空航天领域无处不在。虽然辐射是许多疾病的克星，但对于我们脆弱的眼睛来说，它却是一把双刃剑。眼球中的晶状体对辐射异常敏感，一旦暴露，晶状体上皮细胞（LECs）就会遭受氧化损伤和炎症攻击，最终导致晶状体混浊，视力丧失。
目前，临床上针对这种辐射诱发性白内障，极度缺乏有效的药物治疗手段。医生往往只能无奈地告诉患者：“等看不见了再来做手术换晶体吧。”然而，手术并非一劳永逸，且伴随着潜在的并发症风险。那么，有没有一种非手术的方法，能够像“盾牌”一样，在辐射损伤发生初期就将其拦截呢？
最近，来自陆军军医大学大坪医院眼科的研究团队带来了一项令人振奋的成果。他们开发了一种新型的纳米酶滴眼液，不仅能穿透眼部屏障，还能通过“双管齐下”的方式，精准阻断导致白内障的核心通路。这项研究不仅揭示了辐射导致白内障的新机制，更给出了一套切实可行的解决方案。
2. 细胞内部的“误报”：为什么辐射会让眼睛变浑浊？
要解决问题，首先得搞清楚问题出在哪。长期以来，科学家们知道辐射会产生自由基（ROS），导致氧化应激。但这项最新研究发现，事情并没有那么简单。
2.1 线粒体的崩溃与“假警报”
研究人员发现，当眼球受到辐射照射时，晶状体细胞内的能量工厂——线粒体，首先受到了重创。线粒体受损后，原本应该待在线粒体内部的DNA（双链DNA，dsDNA）会泄漏到细胞质中。
这下麻烦大了。细胞质里有一套专门负责“安保”的系统，叫做cGAS-STING 通路。这套系统原本是为了防御外来的病毒或细菌DNA的。当它在细胞质里检测到泄漏出来的自家线粒体DNA时，它分辨不出敌我，误以为细胞被病毒入侵了，于是疯狂拉响警报，启动强烈的炎症反应。这种“自身免疫式”的误伤，加上辐射直接产生的活性氧自由基，共同加速了晶状体细胞的死亡和混浊。
如图[1]所示，这就好比家里着了小火（氧化应激），结果烟雾报警器（cGAS-STING）反应过度，触发了全楼的喷淋系统（过度炎症），最终导致家里一片狼藉（白内障形成）。
3. 纳米技术的降维打击：CeO₂@H-151
找到了病根——“氧化应激”和“cGAS-STING通路过度激活”，研究团队设计了一种巧妙的纳米药物来对症下药。他们将一种名为H-151的STING抑制剂，装载到了中空介孔氧化铈（CeO₂）纳米颗粒中，构建了代号为 CeO₂@H-151 的纳米酶系统。
3.1 “清道夫”与“关停键”的完美配合
这个纳米系统之所以强大，是因为它打了一套完美的“组合拳”：
- 超级清道夫（氧化铈纳米酶）： 氧化铈（CeO₂）本身就是一种具有多重酶活性的纳米材料。它像一台不知疲倦的吸尘器，能高效清除细胞内因辐射产生的超氧阴离子（O₂⁻）和过氧化氢（H₂O₂）等活性氧自由基，直接保护线粒体免受氧化损伤。
- 精准关停键（H-151）： 即使有部分线粒体受损泄漏了DNA，装载的药物H-151释放出来后，能精准地抑制STING蛋白的活化，相当于强行关闭了那个反应过度的“烟雾报警器”，阻止了后续的炎症风暴。
如图[1]的示意图右下角所示，这种纳米药物通过滴眼液的方式进入眼部，一方面通过Ce³⁺/Ce⁴⁺的氧化还原循环清除自由基，另一方面释放H-151抑制炎症，最终让晶状体在辐射打击下依然保持透明。
3.2 突破眼部屏障
普通眼药水最大的痛点是很难进入眼球内部，且容易被泪液冲刷掉。但纳米技术解决了这个问题。研究数据显示，这种中空介孔结构的纳米酶不仅载药量高（H-151这种疏水性药物也能很好地分散），而且具有极佳的角膜穿透能力。
我们来看一组直观的对比： 从图[2]的C图中可以直观地看到，相比于普通的药物分子（Cy5），使用了CeO₂纳米载体（CeO₂@H-151@Cy5）的小鼠，其眼球切片显示出更强的红色荧光。而图[2]的E图定量数据进一步证实，纳米载体组在角膜（Cornea）和晶状体（Lens）中的药物浓度显著更高。这意味着，药物真正送达了“战场”。
4. 疗效验证：从“全盲”到“几乎透明”
说了这么多理论，实际效果究竟如何？研究团队在小鼠模型上进行了严格的测试。他们让小鼠接受16 Gy的X射线照射（这足以诱发严重的白内障），然后连续35天使用不同的眼药水进行治疗。
4.1 惊人的对比结果
实验结果令人印象深刻。如图[3]所示，我们可以通过肉眼和裂隙灯显微镜直观地看到差异：
- 未治疗组（Ctrl/IR）及对照组： 接受辐射后，小鼠的晶状体出现了严重的混浊，白内障评分高达4级（Grade 4），眼球中心呈现明显的乳白色，接近“全盲”状态。
- 单独药物组（CeO₂或H-151）： 单独使用氧化铈或者单独使用H-151，虽然能减轻一点症状，但晶状体依然有明显的混浊（Grade 2-3）。
- 纳米酶组（CeO₂@H-151）： 使用了新型纳米滴眼液的小鼠，其晶状体惊人地保持了透明状态，白内障评分仅为1级（Grade 1），几乎与未经辐射的健康小鼠无异。
从图[3]的B部分可以清晰地看到，最下一行的CeO₂@H-151治疗组，其眼球清澈明亮，黑色的瞳孔清晰可见，与上方混浊的白瞳形成了鲜明对比。
| 实验分组 | 治疗手段 | 35天后晶状体状态 | 白内障评分（0-4） |
|---|---|---|---|
| 辐射对照组 | 无 | 严重混浊（乳白色） | 4.0 |
| 单药治疗组 | 仅氧化铈或仅H-151 | 中度混浊 | 2.0 - 3.0 |
| 纳米酶组 | CeO₂@H-151 | 基本透明 | 1.0 |
4.2 分子层面的胜利
除了肉眼可见的透明度，研究人员还检测了晶状体内的关键指标。这种纳米滴眼液成功维持了晶状体蛋白（Crystallins）的表达水平，恢复了ATP（能量）的产生，并大幅降低了炎症因子（如IL-6, CXCL5）的浓度。更重要的是，它保护了一种名为PRDX2的关键抗氧化蛋白，防止其被氧化失活，从而维持了细胞内的蛋白质稳态。
5. 展望：为眼科治疗开启新大门
这项研究不仅为辐射性白内障提供了一种极具潜力的非侵入性治疗方案——一种能“防患于未然”的眼药水，更重要的是，它证明了针对cGAS-STING通路进行干预在眼科疾病中的巨大价值。
既然这种机制在辐射损伤中起效，那么对于机制类似的老年性白内障、糖尿病性白内障，甚至是其他氧化应激和炎症主导的眼部疾病（如青光眼、视网膜病变），是否也能通过类似的纳米药物进行治疗呢？
虽然目前该药物仍处于动物实验阶段，距离临床应用尚需时日，但它无疑为无数面临失明风险的患者点亮了一盏新的希望之灯。或许在不久的将来，面对辐射威胁或早期白内障，我们只需滴几滴眼药水，就能让双眼长久保持澄澈。
论文信息
- 标题：Drug loaded cerium oxide nanozymes prevent radiation-Induced cataracts via suppressing the cGAS-STING pathway.
- 论文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-025-03706-2
- 论文一键翻译：点击获取中文版 ➡️
- 发表时间：2025-10-10
- 期刊/会议：Journal of nanobiotechnology
- 作者：Qifang Chen, Peilin Gu, Hongwei Li, ..., Chongyi Li
本文由超能文献“资讯AI智能体”基于4000万篇Pubmed文献自主选题与撰写，并经AI核查及编辑团队二次人工审校。内容仅供学术交流参考，不代表任何医学建议。
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