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图1. RA/Ce NPs用于AKI治疗中协同ROS消除和氧合增强的研究示意图。(A) 顺利获得自聚合策略制备⁸⁹Zr-RA/Ce NPs。(B) PET成像显示⁸⁹Zr-RA/Ce NPs在损伤肾脏中靶向蓄积并在健康肾脏中快速清除，从而在损伤部位实现治疗性ROS清除和氧合。(C) RA/Ce NPs有效保护线粒体功能并减轻横纹肌溶解诱导的肾小管损伤。

（1）RA/Ce NPs的合成与表征

顺利获得自聚合方法在碱性条件下制备RA/Ce NPs。迷迭香酸单体聚合形成纳米颗粒，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为稳定剂，Ce³⁺顺利获得金属-配位作用掺入纳米颗粒。TEM和DLS显示RA NPs和RA/Ce NPs均呈球形结构，直径为5–20 nm，Ce³⁺掺入对粒径影响可忽略。Zeta电位分析显示RA、RA NPs和RA/Ce NPs分别为−5.6 mV、−26.3 mV和−45.7 mV，RA/Ce NPs更高的负电位归因于RA与Ce³⁺的配位作用，表明胶体稳定性增强。DLS证实RA/Ce NPs在H₂O、生理盐水和含10% FBS的DMEM中可稳定维持96小时。FT-IR显示RA/Ce NPs中酚羟基峰从3450 cm⁻¹移至3410 cm⁻¹，证实Ce³⁺与酚羟基的强配位相互作用。XPS检测到C、O、N和Ce的特征峰，Ce含量为4.5%。高分辨Ce 3d谱证实Ce³⁺和Ce⁴⁺共存，Ce⁴⁺/Ce³⁺比值为1.17，这种共存对RA/Ce NPs的氧化还原活性至关重要。

图2. RA/Ce NPs的制备与表征。(A) RA/Ce NPs的制备流程。(B) RA NPs和RA/Ce NPs的TEM图像。(C) RA NPs和RA/Ce NPs的DLS分析。(D) RA、RA NPs和RA/Ce NPs的Zeta电位。(E) RA/Ce NPs在H₂O、生理盐水和含10% FBS的DMEM中96小时的流体力学尺寸变化。(F) RA、RA NPs和RA/Ce NPs的FT-IR光谱。(G) RA/Ce NPs的XPS图谱和(H)元素组成。(I) Ce 3d的高分辨XPS峰。

（2）⁸⁹Zr放射标记、ROS清除与产氧能力

聚合RA形成的多酚网络富含酚羟基、羧酸盐和羰基，可高效螯合Zr⁴⁺实现稳定的⁸⁹Zr放射标记。孵育10分钟内即观察到⁸⁹Zr⁴⁺在纳米颗粒表面的强吸附，60分钟时RA NPs和RA/Ce NPs的标记效率分别达99.2%和95.5%。在10% FBS中37 °C孵育48小时后，超过90%的放射标记仍与纳米颗粒结合，表现出优异的体外稳定性。ROS清除实验显示，RA/Ce NPs呈浓度依赖性广谱清除自由基，而无Ce的RA NPs抗氧化活性显著降低。在50 μg/mL浓度下，RA/Ce NPs对超氧阴离子（·O₂⁻）和羟基自由基（·OH）的抑制率超过60%，显著优于RA NPs的不到40%。此外，RA/Ce NPs可高效催化H₂O₂分解，随H₂O₂暴露时间延长，纳米颗粒颜色逐渐褪去，UV-Vis吸收下降，表明其在氧化条件下发生结构降解。便携式溶氧仪监测显示，RA/Ce NPs在H₂O₂存在下可产生显著氧气，呈现典型的浓度依赖性催化行为，Michaelis-Menten动力学分析得Kₘ值为18.5 mM，Vₘₐₓ为0.032 mg/L·s，表明其对H₂O₂具有高亲和力和典型酶样催化动力学。

图3. RA/Ce NPs的放射标记、ROS清除和产氧能力。(A) TLC板放射自显影图和(B)定量分析显示⁸⁹Zr-RA NPs和⁸⁹Zr-RA/Ce NPs在不同孵育时间的标记率。(C) TLC板放射自显影图和(D)定量评估⁸⁹Zr-RA NPs和⁸⁹Zr-RA/Ce NPs在10% FBS中孵育不同时间的标记稳定性。(E)总自由基、(F)·O₂⁻、(G)·OH和(H)H₂O₂的清除能力（n = 5）。(I) RA/Ce NPs与H₂O₂孵育不同时间后的数码照片和(J) UV-Vis吸收光谱。(K) 使用便携式溶氧仪测定的RA NPs和RA/Ce NPs溶解氧生成曲线。(L) RA/Ce NP溶液与H₂O₂孵育后氧气气泡生成的照片。数据以平均值±SD表示。ns，无显著性（P > 0.05），P < 0.05，P < 0.01，P < 0.001。

（3）体外抗氧化细胞保护作用

在HEK-293细胞中评估RA/Ce NPs的细胞保护效应。MTT实验表明，RA NPs和RA/Ce NPs在10–200 μg/mL浓度范围内均表现出极低的细胞毒性，具有良好的细胞相容性。RhB标记的RA/Ce NPs呈时间依赖性内化，6小时荧光信号最强。采用100 μM H₂O₂建立氧化损伤模型，预先用RA/Ce NPs处理可剂量依赖性恢复细胞活力，200 μg/mL时细胞存活率提高近40%，且比RA NPs额外提高约15%。Calcein-AM/PI双染显示RA/Ce NPs有效减轻氧化应激诱导的细胞死亡。DCFH-DA染色表明RA/Ce NPs显著抑制胞内ROS积累。在缺氧条件下，RA/Ce NPs将HIF-1α荧光强度降至接近常氧对照组水平，显著优于RA NPs，这归因于铈基纳米酶的类过氧化氢酶活性催化H₂O₂分解为氧气。Western blot显示RA/Ce NPs在H₂O₂诱导的氧化应激下抑制NF-κB p65激活并促进Nrf2信号通路上调，表现出最强的抗氧化和抗炎效应。JC-1线粒体膜电位检测表明，RA/Ce NPs有效阻止H₂O₂诱导的线粒体膜去极化，恢复红色荧光强度，保护线粒体功能。

图4. RA/Ce NPs的体外抗氧化细胞保护作用。(A) HEK-293细胞经不同浓度RA NPs和RA/Ce NPs处理后的活力（n = 5）。(B) 预先用RA NPs或RA/Ce NPs处理再暴露于H₂O₂的HEK-293细胞活力（n = 5）。(C) Calcein-AM/PI染色荧光图像和(D)定量分析，绿色荧光（Calcein-AM）指示活细胞，红色荧光（PI）指示死细胞（n = 4）。(E) DCFH-DA染色代表性荧光图像和(F)胞内ROS定量分析（n = 4）。(G) 常氧或缺氧条件下HIF-1α免疫荧光图像和(H)定量分析（n = 3）。(I) Western blot图像及(J) NF-κB p65和(K) Nrf2蛋白水平的定量（n = 3）。(L) JC-1荧光图像和(M)线粒体膜电位定量评估（n = 4）。数据以平均值±SD表示。ns，无显著性（P > 0.05），P < 0.05，P < 0.01，P < 0.001。

（4）PET成像与体内生物分布

利用⁸⁹Zr标记的纳米颗粒在健康小鼠和AKI小鼠中进行活体PET成像。AKI模型顺利获得限水15小时后双侧肌注50%甘油建立。静脉注射后，⁸⁹Zr-RA/Ce NPs在AKI小鼠肾脏中的蓄积显著高于健康小鼠，注射后1小时和24小时肾脏摄取分别为24.2 ± 2.0 %ID/g和17.4 ± 1.7 %ID/g，而健康小鼠仅为13.1 ± 0.7 %ID/g和9.5 ± 1.3 %ID/g。PET图像显示注射后前2小时肾脏和膀胱信号强，提示高效的肾脏靶向伴随部分尿液清除，肝脾滞留极少。定量ROI分析证实AKI组肾脏特异性摄取增强，且肝脏、脾脏和肌肉中的示踪剂沉积显著降低。离体生物分布实验24小时后，AKI小鼠肾脏摄取（17.9 ± 2.1 %ID/g）仍为健康对照（9.9 ± 1.6 %ID/g）的近两倍，验证了PET定量分析的准确性，突显RA/Ce NPs优异的肾脏靶向潜力。

图5. ⁸⁹Zr-RA/Ce NPs的PET成像与生物分布。(A) 健康和AKI小鼠静脉注射⁸⁹Zr-RA NPs和⁸⁹Zr-RA/Ce NPs后的代表性纵向PET图像。(B) AKI小鼠主要器官中⁸⁹Zr-RA/Ce NPs在不同时间点摄取的定量ROI分析。(C) 健康和AKI小鼠中⁸⁹Zr-RA NPs和⁸⁹Zr-RA/Ce NPs肾脏摄取的比较ROI分析（n = 3）。(D) 注射后24小时健康和AKI小鼠的离体生物分布（n = 3）。数据以平均值±SD表示。***P < 0.001。

（5）AKI小鼠体内治疗效果

在横纹肌溶解诱导的AKI小鼠模型中评估RA/Ce NPs的治疗效果。AKI诱导2小时后静脉注射PBS、RA NPs或RA/Ce NPs（5 mg/kg），24小时后评估。H&E染色显示AKI组出现典型肾小管空泡化、刷状缘丢失和管腔扩张，而RA/Ce NPs治疗将肾小管损伤评分从3.4降至0.2，几乎恢复正常结构。血清BUN和CRE水平在RA/Ce NPs治疗后显著降低，CRE浓度接近健康小鼠。宏观观察显示RA/Ce NPs治疗组肾脏外观接近正常，且有效缓解AKI引起的肾/体重比增加。ELISA检测显示RA/Ce NPs显著降低肾组织HO-1和KIM-1水平，KIM-1几乎恢复至正常水平。氧化DNA损伤标志物8-OHdG在RA/Ce NPs治疗后显著减少，肾组织SOD活性恢复至正常水平。Pimonidazole染色证实RA/Ce NPs显著逆转肾组织严重缺氧，缺氧强度降低约2.7倍。TUNEL染色显示RA/Ce NPs治疗组凋亡细胞最少，表现出优异的抗凋亡疗效。

图6. RA/Ce NPs在AKI小鼠中的体内治疗效果。(A) 横纹肌溶解诱导AKI模型建立和治疗示意图。(B) H&E染色肾脏切片和(C)相应肾小管损伤评分（n = 5）。(D) 血清BUN和(E) CRE水平（n = 5）。(F) 代表性肾脏图像和(G) 肾/体重比（n = 5）。(H) HO-1、(I) KIM-1、(J) 8-OHdG水平和(K) SOD活性（n = 5）。(L) Hypoxyprobe染色和(M) 肾缺氧定量分析（n = 4）。(N) TUNEL染色和(O) 凋亡细胞定量（n = 4）。数据以平均值±SD表示。ns，无显著性（P > 0.05），P < 0.05，P < 0.01，P < 0.001。

（6）体内生物安全性评价

在健康小鼠中评估RA/Ce NPs的体内生物安全性。主要器官（心、肝、脾、肺、肾）H&E染色显示，RA/Ce NPs治疗组组织结构完整，未见坏死、充血或出血。体重监测显示无显著体重下降。血生化分析显示BUN、CRE及肝酶AST、ALT在治疗组与对照组间无显著差异，证实纳米颗粒未损害肝肾功能。溶血实验显示RA/Ce NPs仅引起轻微溶血，未显著破坏红细胞膜，具有良好的血液相容性。血常规分析显示白细胞和中性粒细胞水平均在正常生理范围内，其他血液学指标亦未见明显异常。这些结果表明RA/Ce NPs具有优异的体内生物相容性，适合全身给药。

图7. RA/Ce NPs的体内生物安全性。(A) 静脉注射RA/Ce NPs或PBS后小鼠主要器官（心、肝、脾、肺、肾）的代表性H&E染色切片。(B) 肾功能标志物和(C) 肝功能标志物血清水平。(D) RA/Ce NPs注射后与对照组的血液学参数比较（n = 5）。数据以平均值±SD表示。ns，无显著性（P > 0.05）。