研究背景：

问题：炎症的有效管理是预防慢性伤口形成的重要策略，但氢气作为一种具有抗炎潜力的内源性分子，其按需释放和具体的免疫调节机制尚未得到充分研究。难点：氢气的直接水解生成策略面临释放不可控的挑战，现有研究主要集中在开发气体生成纳米平台（GGNs），但这些平台在气体释放速率上仍存在局限性，难以满足动态炎症管理的需求。相关工作：之前的研究表明，氢气可以通过阻断调节性T细胞中的活性氧生成来保护小鼠免受慢性炎症的影响，或通过下调中性粒细胞中的白细胞介素（IL）-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNFα）的表达来发挥抗炎作用。然而，这些研究忽略了氢气调节免疫微环境的复杂细胞多样性和异质性。

研究方法：

合成了ISO-ZIF-8@AB纳米平台，通过可见光光催化和水解反应实现可控的氢气释放。具体步骤包括将异氰酸酯基团修饰到ZIF-8上，并加载氨硼烷（AB）。使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等技术对纳米平台进行了表征，确认其形态、晶体结构和表面特性。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）分析，验证了纳米平台的化学组成和键合特性。

实验设计：

在不同pH值（6.8、7.4、8.0）下评估了氢气释放动力学，结果显示ISO-ZIF-8@AB纳米平台在14天内持续释放氢气，浓度在第2天达到峰值，维持在400到800 ppb之间。进行了细胞毒性实验，评估了L929细胞在不同浓度ISO-ZIF-8@AB纳米平台下的存活率和增殖能力，结果显示在150 μg/mL浓度下细胞存活率良好。将ISO-ZIF-8@AB纳米平台加载到对齐的ECM样支架中，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察其分布和形态。

结果与分析：

在db/db小鼠模型中，ISO-ZIF-8@AB纳米平台显著加速了伤口愈合过程。术后28天，ISO-ZIF-8@AB组伤口完全愈合，伤口面积显著低于对照组（52.62%未愈合）。通过组织学染色（H&E和Masson三色染色）观察到ISO-ZIF-8@AB组胶原蛋白沉积更多，组织重塑更有效。通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和代谢通量分析，发现氢气治疗显著减少了促炎巨噬细胞（PIMs）的比例，增强了线粒体代谢，促进了巨噬细胞向抗炎表型（AIMs）的转变。

总体结论：

该研究首次开发了一种通过结合可见光响应多孔药物载体纳米材料和氢气生成剂来实现按需可控氢气释放的纳米平台。研究揭示了氢气通过调节免疫细胞代谢来抑制炎症和促进伤口愈合的机制。未来的研究方向包括将氢气治疗应用于更多免疫代谢介导的疾病，如动脉粥样硬化、神经退行性疾病和类风湿性关节炎，并进一步探索氢气的免疫调节效应。

这篇文章展示了ISO-ZIF-8@AB纳米平台在动态炎症管理和伤口修复中的潜力，并为氢气治疗的机制提供了新的见解。