9月18日由美国科学促进会（AAAS）主办的全球科技新闻服务网站EurekAlert!以“Alleviating depression in mice by restoring gut microbiome”为题，报道了我校化工与质料学院（外貌微纳米质料研究所）在纳米酶治疗抑郁症方面的研究结果，该结果以“Antioxidant Carbon Dots Nanozymes Alleviate Stress-induced Depression by Modulating Gut Microbiota”为题发表在美国化学会旗下期刊Langmuir (DOI:10.1021/acs.langmuir.4c02481)。随后，美国化学会，美国物理学家组织网Phys.org, AZoNano, Applied Microbiology International等多家科技新闻网站纷纷报道，该研究获得了广泛国际关注。

EurekAlert！網站報道截圖

抑郁症是一種高發病、高臨床治愈率但低治療接受率以及高複發率的精神障礙。據統計，2023年全球約有3.8%的人口患有抑郁症。抑郁症不僅嚴重影響個人生活質量，還對社會經濟造成重大負擔，全球每年因抑郁症造成的生産力損失和醫療費用高達數千億美元。抑郁症的一個關鍵病理機制是體內活性氧和氮物種過度積累引起的氧化應激。氧化應激不僅影響神經遞質合成，加重神經炎症，還能破壞微生物的平衡來影響腸道康健，從而引發炎症並改變大腦和神經元功效。

爲解決該問題，何偉偉教授團隊與黃繼紅教授經過兩年多相助研究，開發了一種具有優異抗氧化能力和良好生物相容性的碳點納米酶，能有效降低氧化應激水平，從而恢複腸道微生物平衡並緩解抑郁症。他們利用葡萄糖和組氨酸熱聚合制備碳點納米酶，使其兼具抗氧化活性和良好生物相容性。得益于獨特化學結構和多重抗氧化機制，碳點納米酶表現出可同時清除活性氧和活性氮物種的廣譜抗氧化能力。碳點納米酶可清除小鼠神經細胞中過度累積的活性氧物種，且沒有發現明顯細胞毒性。基于一種慢性不行預知應激（CUMS）大鼠抑郁模型，通過行爲學、神經遞質和腸道菌群平分析，他們發現了碳點納米酶可顯著上調抑郁大鼠海馬體中四種主要神經遞質，在尋求獎勵、好奇心、探索意願和對絕望的反抗力方面有效緩解大鼠抑郁行爲。腸道菌群分析證明抑郁症與腸道菌群之間存在直接聯系，碳點納米酶可以調節腸道菌群組成和功效以及氨基酸代謝，使抑郁大鼠的腸道菌群和氨基酸代謝功效障礙恢複正常，進一步揭示了菌群組成、神經遞質表達和抑郁行爲之間的相關性。本研究可爲宁静高效抗氧化納米酶設計及抑郁症等多因素疾病治療提供值得參考的思路。（圖片由化工與质料學院提供）

抗氧化碳點納米酶治療抑郁症機制示意圖

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Alleviating depression in mice by restoring g | EurekAlert!

Alleviating depression in mice by restoring gut microbiome - American Chemical Society (acs.org)

Targeting Depression with Advanced Antioxidant Nanozymes — Nano Magazine - Latest Nanotechnology News (nano-magazine.com)

Antioxidant carbon dot nanozymes alleviate depression in rats by restoring the gut microbiome - Gate2Biotech.com

Nanozymes alleviate depression in rats by restoring gut microbiome | News | The Microbiologist (the-microbiologist.com)

Antioxidant carbon dot nanozymes alleviate depression in rats by restoring the gut microbiome (phys.org)

Nanomaterials Show Promise for Mental Health (azonano.com)