活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）是生物有氧代谢或外源性刺激产生的含氧的化学反应性物质，包括超氧根离子（O2·-）、羟基自由基（HO·）、单线态氧（1O2）、过氧化氢（H2O2）等。生理条件下，ROS的生成和代谢被严格调控，在细胞信号转导和体内平衡等方面具有重要作用；而ROS一旦过量则会引起生物大分子的损伤，导致细胞和器官的功能障碍，促进炎症、衰老相关疾病的发生发展。不同的ROS可以通过化学反应进行转换，如H2O2与Fe2+等过渡金属离子发生Fenton反应产生HO·。HO·不仅没有必要的生物学功能，破坏性也强，故减少HO·的产生是抗氧化的重要切入点。已有的抗氧化材料（包括小分子化合物、纳米材料等）往往通过降低两种前体物质H2O2和金属离子中的一种来抑制HO·的产生。然而，有研究指出这些抗氧化材料会破坏体内ROS或金属离子的内稳态，引起副作用甚至死亡。
来源于李斯特菌的迷你铁蛋白（DNA-binding protein from starved cells, Dps）是铁蛋白超家族的一员，具有由12个亚基自组装形成的纳米笼型结构。Dps拥有特异性结合游离Fe2+的铁氧化酶活性中心，能高效利用H2O2将Fe2+快速氧化成Fe3+并储存于其内腔。因此，Dps是一种能抑制Fenton反应和HO·生成的天然纳米材料。 中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心研究员李峰课题组通过对Dps纳米笼进行表面改造，在Dps亚基N端引入适量组氨酸，赋予其细胞穿膜功能，在人源皮肤成纤维细胞上证实了改造的Dps主要利用网格蛋白介导的内吞途径进入细胞，通过抑制Fenton反应发挥高效的抗氧化作用，并在小鼠皮炎模型上证实了Dps活体水平的抗氧化治疗效果。Dps的抗氧化作用需同时消耗H2O2和Fe2+，原理上有助于克服ROS和金属离子内稳态失衡问题。此外，它还具有天然的生物相容性、生物可降解性、良好的酸稳定性、易于制备和工程化改造等优点。Dps作为一个独特的生物纳米医药平台，在抗衰老、抗炎、抗病毒感染、化妆品开发等方面具有广阔的应用前景。目前，研究人员正在开展进一步的应用探索。 2月15日，相关研究成果在线发表在Nanoscale上。武汉病毒所朱伟伟和方倜为论文的共同第一作者，李峰为论文通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金和中科院应急专项等的支持。
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