富勒烯醇用于减轻缺血再灌注导致的血管损伤

  血管缺血再灌注损伤是溶栓治疗、手术取栓、器官移植等治疗后常见的并发症。血管内皮细胞损是缺血再灌注发生后保护靶器官或组织的第一道防线，是调节损伤和维持生理稳态的重要组成部分。当血管内皮层被破坏时，会导致局部组织甚至全身损伤，如外周组织损伤和多器官功能障碍综合征。然而，大多数缺血再灌注的治疗都集中在靶器官上，忽略了血管损伤的治疗。富勒烯醇是一种被称为“自由基海绵”的碳基纳米材料，此前研究团队成果显示，富勒烯醇可以有效的清除缺血再灌注产生的过量自由基，减轻线粒体损伤，抑制细胞凋亡。为此川北医学院附属医院陈丽教授、丁雪峰医生与中国科学院高能物理研究所谷战军研究员团队创新性的将富勒烯醇用于减轻血管缺血再灌注损伤。实验结果表明富勒烯醇具有高效的自由基清除效果，能够通过减轻线粒体损伤、减少细胞色素C的释放，抑制血管内皮细胞的凋亡脱落，减轻血管中膜层的增厚以及血管外膜层的水肿，从而保护了血管结构的完整性。为缺血再灌注引起的血管损伤带来了新的可能性（图一）。

图一：富勒烯醇对血管缺血再灌注损伤的保护作用及作用机制

本工作通过体外清除实验表明富勒烯醇具有高效的自由基清除能力，并验证了富勒烯醇在不同的液体中的稳定性（图2）

图二：富勒烯醇的体外抗氧化能力和稳定性

通过构建细胞缺氧/复氧的模型，研究了富勒烯醇对血管内皮细胞的保护机制。结果发现富勒烯醇能够通过清除细胞中产生的过量活性氧（ROS)，减轻线粒体损伤，减少细胞色素C的释放，从而抑制血管内皮细胞的凋亡（图三），从而达到保护血管内皮细胞的作用（图四）。

图三：富勒烯醇用于减少血管内皮细胞缺氧/复氧损伤的作用机制

图四：富勒烯醇对降低血管内皮细胞缺氧复氧损伤的作用效果

最后通过构建小鼠血管缺血/再灌注模型，预防性给药富勒烯醇。结果发现富勒烯醇能够通过下调血管的促凋亡蛋白，上调血管的抗凋亡蛋白，达到改善小鼠的血管缺血再灌注损伤的作用（图五）。

图五：富勒烯醇对血管缺血/再灌注损伤的保护作用及机制

综上，富勒烯醇表现了强大的自由基清除效果，抑制了血管内皮细胞凋亡，保护了血管的结构，减轻了小鼠血管的缺血再灌注损伤。本研究为减轻血管的缺血再灌注损伤提供了新的治疗策略，具有重要的临床应用潜力。

川北医学院硕士研究生魏静为第一作者，在国际权威期刊《CARBON》上发表题目为“Fullerenol reduces vascular injury caused byischemia-reperfusion”的高质量科研论文。