Metal-free Melanin Nanoenzymes for the Treatment of Liver Fibrosis

doi:10.7503/cjcu20230411

Chem. J. Chinese Universities ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (1): 20230411.doi: 10.7503/cjcu20230411

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Metal-free Melanin Nanoenzymes for the Treatment of Liver Fibrosis

LI Tingting¹^,², YUE Caifeng¹, HUO Yuanqing¹, JI Huifang¹, ZHANG Ruiping³()

^1.College of Pharmacy，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China
^2.the Third Hospital of Shanxi Medical University，Shanxi Bethune Hospital，Shanxi Academy of Medical Science，Tongji Shanxi Hospital，Taiyuan 030032，China
^3.The Radiology Department of Shanxi Provincial People’s Hospital，the Fifth Hospital of Shanxi Medical University，Taiyuan 030012，China

Received:2023-09-15 Online:2024-01-10 Published:2023-11-21
Contact: ZHANG Ruiping E-mail:zrp_7142@sxmu.edu.cn
Supported by:
the China Postdoctoral Science Foundation(2022M722001);the Natural Science Foundation of Shanxi Province, China(202103021224241);the Startup Foundation for Doctors of Shanxi Medical University, China(03201529)

Abstract

Abstract:

Metal-free Melanin nanoenzymes（MeNPs） were synthesized via the free radical polymerization of 5，6-dihydroxyindole as monomer， and its therapeutic effect on liver fibrosis was explored. The results showed that the MeNPs nanoenzymes had monodisperse spherical structure with a particle size of （91.3±2.6） nm， with superoxide-like dismutase（SOD） and catalase-like（CAT） activities， and their catalytic activities followed typical Michaelis-Menten kinetics with Michaelis-Menten constant（K_m） and maximum reaction velocity（V_max） of 1.01 mmol/L and 8.49×10^-6 mol/（L·s）， respectively. In vitro cell experiments such as cell counting kit-8（CCK-8） confirmed that MeNPs had cytoprotective effects on H₂O₂-induced oxidative stress. Inflammatory factors IL-6， TNF-α， IL-1β and chemokine CXCL-1 were significantly reduced in the mouse model of liver fibrosis treated by MeNPs nanoenzymes. Liver damage indexes ALT， AST and H&E staining of liver tissue showed the good efficacy of MeNPs in liver fibrosis. The research has guiding significance for the construction of safe and efficient free radical scavenging nanoenzymes， and also provides a theoretical basis and material basis for the treatment of liver fibrosis.

Key words: Melanin, Metal-free nanoenzyme, Superoxide-like dismutase, Catalase-like, Liver fibrosis

CLC Number:

O623

TrendMD:

LI Tingting, YUE Caifeng, HUO Yuanqing, JI Huifang, ZHANG Ruiping. Metal-free Melanin Nanoenzymes for the Treatment of Liver Fibrosis[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2024, 45(1): 20230411.

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