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IF=14.6南方医科大学团队研究解析：硒纳米酶如何通过cGAS-STING通路治疗类风湿关节炎？
发布时间:2026-07-21
中科院一区期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（IF=14.6）发表最新研究，硒纳米酶通过激活硒蛋白阻断cGAS-STING通路治疗类风湿关节炎。
文献信息
期刊：Acta Pharmaceutica Sinica B（影响因子IF=14.6，中科院一区）
DOI：10.1016/j.apsb.2026.06.023
发表时间：2026年6月
文章类型：原创研究（Research Article）
第一单位：南方医科大学
DOI：10.1016/j.apsb.2026.06.023
发表时间：2026年6月
文章类型：原创研究（Research Article）
第一单位：南方医科大学
研究背景
类风湿关节炎（RA）是一种以慢性滑膜炎症和关节软骨破坏为特征的自身免疫性疾病。传统治疗以T细胞和B细胞介导的免疫反应为靶点，但约20%患者对现有疗法不敏感。近年来，先天免疫细胞特别是滑膜巨噬细胞在RA持续炎症中的上游信号作用受到广泛关注。
RA微环境中糖酵解异常导致严重的氧化还原失衡，产生过量活性氧和活性氮物质（RONS）。过量RONS不仅直接造成关节软骨氧化损伤，还会诱导巨噬细胞线粒体DNA和核DNA损伤。受损DNA被DNA感受器cGAS识别后，催化cGAMP合成，激活cGAS-STING信号通路，触发下游NF-κB等免疫激活信号，放大炎症级联反应。
硒纳米酶（Se NPs）因具有谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）样活性，可有效清除RONS、恢复氧化还原平衡。然而，Se NPs调控巨噬细胞炎症的具体分子机制，尤其是其与硒蛋白激活和cGAS-STING通路的关系，此前尚不明确。
研究方法
研究团队从RA患者外周血单核细胞入手，通过mRNA测序分析氧化还原失衡状态下硒蛋白的表达变化。随后合成了具有GPX样活性的Se NPs，通过TEM、DLS、XPS等进行理化表征，并利用CCK-8法评估其细胞相容性。
实验还采用了激光共聚焦显微镜和流式细胞术观察Se NPs的细胞摄取与线粒体定位，通过HPLC-MS分析硒氨基酸代谢转化。运用DCFH-DA、DAF-FM DA、JC-1等多种荧光探针检测线粒体损伤指标，通过彗星实验和免疫荧光检测核DNA损伤标志物。最终构建了II型胶原诱导的关节炎（CIA）小鼠模型，通过micro-CT、步态分析、组织病理学等评估体内治疗效果。
主要研究发现
1. Se NPs的GPX活性与硒蛋白调控
Se NPs表现出浓度依赖性的GPX样活性。25 μmol/L Se NPs的酶活性相当于24.95 mU天然GPX，对H2O2的清除效率达43.5%（100 μmol/L时达76.9%），米氏常数Km为30.23 mmol/L。CCK-8实验显示在1-100 μmol/L范围内Se NPs对RAW264.7巨噬细胞无显著毒性，具有良好的生物相容性。Se NPs（20 μmol/L）作用12 h时可显著上调GPX1、GPX4、SELW、SELZ、SELT、SELH等多种硒蛋白表达。
2. 线粒体保护作用
在LPS和H2O2诱导的氧化损伤模型中，Se NPs有效降低了细胞内ROS和RNS水平，改善了线粒体Ca2+超载、膜电位下降、通透性转换孔（mPTP）开放及线粒体形态异常等损伤指标，减少了mtDNA泄漏。HPLC-MS分析证实Se NPs内化后代谢转化为硒半胱氨酸和硒甲硫氨酸，作为合成硒蛋白的原料。
3. 核DNA损伤防护
Se NPs显著降低了γ-H2AX和8-OHdG等DNA损伤标志物的表达，彗星实验显示尾部DNA减少近2倍、橄榄尾矩降低近10倍。TUNEL染色和Calcein-AM/PI双染证实Se NPs有效抑制氧化损伤导致的DNA断裂和细胞死亡，维持了核DNA相对完整性。
4. cGAS-STING通路抑制
通过保护线粒体和核DNA完整性，Se NPs减少了DNA与cGAS的结合，抑制了cGAS-STING通路及下游NF-κB通路的激活。Western blot分析显示TBK1、STING和p65的磷酸化水平显著降低，RT-qPCR和ELISA证实TNF-α、IL-6和IL-1β等促炎因子的mRNA水平和蛋白分泌均显著下降。该机制在人单核细胞THP-1细胞中也得到验证。
5. CIA小鼠模型治疗效果
腹腔注射Se NPs（1 mg/kg）治疗的CIA小鼠，第44天出现踝关节肿胀消退转折点，踝关节厚度较PBS组减少约1.2 mm，临床关节炎评分从约10分降至约3分。步态分析显示运动功能改善，micro-CT显示关节结构破坏显著减轻，骨矿物质密度和组织矿物质密度均显著升高。组织病理学证实Se NPs有效缓解滑膜炎、减少炎性细胞浸润、保护软骨结构并抑制破骨细胞活化。血清ELISA检测显示TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-18水平显著降低。
研究结论
该研究系统揭示了Se NPs通过"硒蛋白-氧化还原平衡-炎症"关系轴治疗RA的分子机制：Se NPs通过特异性激活硒蛋白，增强抗氧化防御，保护线粒体和核DNA完整性，从而阻断DNA与cGAS的结合，抑制cGAS-STING通路及下游NF-κB通路的激活。CIA小鼠模型进一步证实了Se NPs通过该机制轴发挥治疗RA和软骨保护的作用，为RA的发病机制理解和基于硒纳米药物治疗策略的开发提供了新方向。
GOONIE产品在研究中的应用
本研究在材料与方法部分使用了三款GOONIE品牌（GOONIE, Guangzhou, China）试剂产品，贯穿细胞安全性评价与基因表达分析的关键实验环节：
1. CCK-8细胞活性检测
第2.3节利用CCK-8法系统评估了硒纳米酶对RAW264.7巨噬细胞的细胞相容性，确认其在1-100 μmol/L浓度范围内无显著细胞毒性，为后续GPX活性检测、线粒体保护、DNA损伤防护及cGAS-STING通路机制研究奠定了安全性基础。
产品名称：细胞增殖及毒性检测试剂盒（CCK-8）超敏型
货号：100-120
规格：500T,1000T,10000T
目录价：¥300.00,¥500.00,¥4,000.00
品牌：GOONIE
厂家：信天翁生物科技（广州）有限公司
2. RT-qPCR基因表达分析
研究采用Fast Taq SYBR Green qPCR Mix进行实时荧光定量PCR检测，分析了硒蛋白（GPX1、GPX4、SELW、SELZ、SELT、SELH等）及炎症因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）的mRNA表达水平变化，是揭示Se NPs调控"硒蛋白-氧化还原失衡-炎症"关系轴的核心数据来源。
产品名称：Fast Taq SYBR Green qPCR Mix
货号：500-102
规格：500T
目录价：¥500.00
品牌：GOONIE
厂家：信天翁生物科技（广州）有限公司
3. RNA提取
三款GOONIE产品在IF=14.6的中科院一区期刊研究中获得引用，覆盖了从样本制备到基因表达检测的完整实验链路，体现了产品在纳米药物机制研究中的实际应用价值。信天翁生物将持续为科研工作者提供实验试剂产品与服务。
产品名称：细胞总RNA快速提取试剂盒
货号：400-100
规格：100T
目录价：¥1,400.00
品牌：GOONIE
厂家：信天翁生物科技（广州）有限公司
参考文献
Yang Y, Yang Y, Huang W, et al. Selenium nanozymes effectively treat rheumatoid arthritis by specifically activating selenoproteins to block oxidative damage and cGAS–STING signaling pathway. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2026. DOI: 10.1016/j.apsb.2026.06.023
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