近日，河南师范大学抗病毒性传染病创新药物全国重点实验室、药学院和平原实验室在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表题为Artificial Transmembrane Channels for Selective Ascorbic Acid Transport and Bioorthogonal Signal Transduction的研究论文。实验室博士研究生史林林、硕士研究生马晶晶为共同第一作者，辛鹏洋教授、赵凌玉副教授、吕楠副教授与郑州大学常晓宇副教授为共同通讯作者，河南师范大学为论文第一通讯单位。
抗坏血酸（维生素C）是维持细胞与机体正常生理功能的必需生物活性分子；当外源性摄入不足或细胞内源转运系统功能障碍时，胞内抗坏血酸水平下降，可诱发坏血病、慢性炎症、动脉粥样硬化甚至肿瘤等多种疾病。开发能够精准介导抗坏血酸跨膜递送的人工体系，是药物递送领域亟待突破的重要方向。
针对上述问题，研究团队以天然跨膜通道蛋白的结构与功能为仿生蓝本，提出基于刚性宽腔结构离散有机纳米管实现抗坏血酸跨膜转运的设计策略，成功合成一类新型人工跨膜通道。在仿生膜体系中，该类通道可高效嵌入脂双层膜并形成连续的跨膜传输路径，高效介导抗坏血酸的选择性跨膜转运。更为关键的是，经人工通道进入胞内的抗坏血酸可触发胞内Cu²⁺向Cu⁺的还原反应，进而驱动仿生细胞内的生物正交反应，将胞外抗坏血酸的化学信号输入转化为胞内光学信号输出，实现了完整的生物正交信号转导过程。
该研究首次借助人工跨膜输送体系实现了抗坏血酸的高效跨膜递送，并基于该人工体系在仿生环境中完成了从化学信号到光学信号的转导。这一成果不仅是人工跨膜输送领域的重要突破，也为调控细胞生理活动提供了全新化学工具，更为抗坏血酸转运障碍相关疾病的干预治疗开辟了新的研究思路。鉴于研究的创新性与科学价值，该工作被期刊选为扉页论文（Frontispiece）进行高亮推荐。
本研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南师范大学以及平原实验室的资助支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.8870673