Biocatalytic and Redox‐Regulated Nanoarchitectures for Precision Inflammation and Immune Homeostasis Modulation to Combat Rheumatoid Arthritis
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Abstract The chronic inflammatory milieu of rheumatoid arthritis (RA), marked by elevated reactive oxygen species (ROS), perpetually activated pro‐inflammatory macrophages (M1) and osteoclasts, and significant infiltration of pro‐inflammatory cytokines contributes to abnormal articular redox imbalance, severe synovitis, and progressive joint erosion. In this study, the rational design of a biocatalytic and redox‐regulated nanoarchitecture comprising Ru cluster‐anchored hydroxylated Fe 2 O 3 (Ru‐HFO) encapsulated within bone marrow stem cell‐derived extracellular vesicles (BEVs), for precision inflammation modulation to combat RA is proposed. When combined with ultrasound (US) stimulation, this biocatalytic and inflammation‐targeting nanoarchitecture (BEVs@Ru‐HFO) can reprogram macrophages and osteoclasts to restore redox and immune homeostasis, thereby alleviating RA. The findings reveal that the hydroxylation strategy enhances electron density at Ru redox centers and fine‐tunes the binding affinity of oxygen intermediates, thereby ensuring exceptional multi‐enzymatic ROS‐scavenging activities. Notably, under ultrasonic irradiation, BEVs@Ru‐HFO targets inflamed joints, promotes the local accumulation of anti‐inflammatory macrophages, downregulates inflammatory cytokines, and ameliorates the hypoxic microenvironment to inhibit osteoclastogenesis. This ultimately confers bone and cartilage protection and restores joint function. It is posit that this biocatalytic and redox‐regulated nanoarchitecture, with its superior antioxidant and immunomodulatory capabilities, represents a promising strategy for engineering ROS‐catalytic materials to treat RA and potentially many other autoimmune diseases.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Biocatalytic and Redox‐Regulated Nanoarchitectures for Precision Inflammation and Immune Homeostasis Modulation to Combat Rheumatoid Arthritis
- Date Crossref
- 01/06/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Sichuan University Department of Medical Ultrasound pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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West China Hospital of Sichuan University pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Macau University of Science and Technology Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Stomatology Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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State Key Laboratory of Oral Diseases pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Polymer Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Pharmacy and State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Medical Ultrasound — Sichuan University, West China Hospital of Sichuan University et Department of Materials Science and Engineering — Macau University of Science and Technology, avec 4 autres affiliations.
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