近日，我院韩向龙/程冲教授团队在慢性炎症治疗的研究方向取得重要进展，成功设计出两种基于共价有机框架的金属抗氧化酶材料。相关研究成果以“Spatial Configuration-Guided Design of Covalent Organic Framework-Based Artificial Metalloantioxidases for Inhibiting Inflammatory Cascades and Regulating Bone Homeostasis”为题，发表于化学领域国际顶级期刊 Journal of the American Chemical Society。

以牙周炎与类风湿性关节炎为代表的慢性骨骼疾病，其核心病理生理学特征在于由过度氧化应激介导的中性粒细胞异常活化，进而触发失控的炎症级联反应，最终导致骨组织稳态失衡。尽管天然抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）与过氧化氢酶（CAT）等能有效清除活性氧（ROS），但其固有的稳定性欠佳、催化效能不足及潜在免疫原性等问题，限制了其临床转化应用。

研究团队设计了一种空间构型的共价有机框架（COF）基人造抗氧化酶（S-HACOF-Ru）。该材料在催化过程中表现出未成对d 轨道电子结构和更低的反应能垒，从而在活性氧级联清除与氧化还原平衡调控方面展现显著优势。动物实验表明，该材料可有效抑制中性粒细胞 胞外诱捕网（NETs）的形成及MPO的释放，恢复中性粒细胞正常免疫功能，并阻断巨噬细胞的炎症级联反应，在恢复牙周组织的牙槽骨丢失和修复踝关节软骨损伤方面效果显著。

综上，该研究提出了一种基于空间构型导向的抗氧化酶设计策略，实现了对ROS的高效级联清除。在疾病模型中，S-HACOF-Ru通过阻断MPO介导的中性粒细胞-巨噬细胞炎症轴，显著抑制牙周炎与类风湿关节炎模型中的骨破坏进程。该研究为开发新型人工抗氧化酶及生物催化材料用于慢性炎症疾病治疗提供了新思路。