日前，天津大学医学部张晓东教授团队成功设计出一类全新的人工酶——团簇酶。团簇酶具有超强催化活性和选择性，对阿尔茨海默症、脑损伤等神经炎症治疗潜力巨大。相关成果1月7日在线发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
酶是生物体内一种重要的催化剂，是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶催化能在常温常压下将化学反应速度提高百倍以上，在医学领域对神经学、肿瘤、生物传感等具有巨大应用价值，也被广泛用于农业、食品、化工等各领域。然而，大部分天然酶制备困难、稳定性差、催化条件苛刻，难以大规模应用。在实验室中合成人工酶是生物化学家最感兴趣也最具挑战性的课题之一。如何设计出具有高催化活性和选择性的人工酶成了全球科学家面临的共同难题。
天津大学团队在国际上首次提出“团簇酶”概念，他们通过单原子调控的方法成功设计出一类具有原子精确结构的人工酶——团簇酶。实验证明，团簇酶具有高催化活性和选择性，其抗氧化活性是天然水溶性维生素E的160倍，是花青素分子的9倍。生物学结果显示，使用团簇酶制剂能有效减轻脑损伤小鼠的神经炎症，显著降低病鼠体内的炎症因子。特别值得一提的是，团簇酶尺寸超小，能通过肾脏自然滤除，这也意味着使用团簇酶药物可以避免对肝肾等器官的副作用损伤。
“团簇酶在生物医学领域，特别是神经科学与工程领域，具有广阔的应用前景。”团队负责人张晓东教授表示，“下一步，我们将继续完善团簇酶的可变性，提升其靶向功能，深入挖掘其对阿尔茨海默症、脑损伤等多种重大神经炎症的治疗潜力。”