巨噬细胞仿生脂质体共递送二氧化铈与Ac2-26肽协同保护缺血半暗带的纳米疗法

缺血性脑卒中因多路径损伤机制（如氧化应激诱导的神经元凋亡和血脑屏障破坏），单一疗法效果有限。南京大学附属鼓楼医院研究团队开发了巨噬细胞膜仿生脂质体（MM-LPs），共载ROS清除剂二氧化铈（CeO2）和BBB保护肽Ac2-26，实现缺血脑区的靶向递送。该纳米系统通过激活NRF2通路抑制神经元凋亡，同时上调紧密连接蛋白（ZO-1/Occludin/Claudin-5）增强BBB完整性，显著减少梗死体积并改善神经功能，为多靶点协同治疗缺血性卒中提供新策略。

　　

论文解读

研究背景与意义

缺血性脑卒中作为全球第二大致死性疾病，70-80%的病例源于脑血管阻塞。尽管再灌注治疗（如溶栓和取栓）能恢复血流，却常伴随氧化应激、神经元凋亡和血脑屏障破坏等继发性损伤，加剧脑损伤。其中，缺血半暗带（功能受损但可挽救的脑组织）的保护是决定预后的关键。然而，现有神经保护药物多为单靶点策略，难以同时应对神经元损伤和BBB破坏的多重病理机制。因此，开发协同靶向神经元和血管单元的联合疗法成为迫切需求。

研究方法概要

南京鼓楼医院团队通过以下核心技术构建仿生纳米系统：

1. 材料合成：柠檬酸法制备超小CeO₂纳米颗粒（~5 nm），验证其ROS清除能力；
2. 载体构建：巨噬细胞膜（RAW264.7）与合成脂质（POPC/胆固醇）融合形成MM-LPs，保留炎症靶向蛋白（CD11b/CD14等）；
3. 药物共载：CeO₂与Ac2-26肽同步包封于MM-LPs（CeO₂-Ac2-26@MM-LPs）；
4. 模型验证：
   • 体外：氧糖剥夺/再灌注（OGD/R）模拟神经元（HT22）和脑微血管内皮细胞（HBMECs）损伤；
   • 体内：小鼠短暂脑中动脉闭塞（tMCAO）模型；
5. 机制探索：通过抑制剂（ML385阻断NRF2、PDTC阻断NF-κB）验证信号通路作用。

研究结果

1. 仿生纳米粒的靶向递送与双效保护

2-Ac2-26@MM-LPs设计及作用机制示意图'>
MM-LPs继承巨噬细胞的炎症归巢能力，在tMCAO小鼠缺血脑区富集（图5B）。共载的CeO₂清除ROS并改善线粒体功能（JC-1检测显示膜电位恢复，ATP水平提升），Ac2-26上调紧密连接蛋白（ZO-1/Occludin/Claudin-5），协同减少神经元凋亡（TUNEL⁺细胞降低50%）并降低BBB通透性（Evans Blue渗出减少60%）。

2. 神经元保护：抑制氧化应激与凋亡

2-Ac2-26@MM-LPs减轻神经元OGD/R损伤'>
在OGD/R模型中，CeO₂-Ac2-26@MM-LPs使神经元存活率从52.6%升至85%（CCK-8），同时下调促凋亡蛋白Bax、上调抗凋亡蛋白Bcl-2（Western blot）。机制上，CeO₂激活NRF2通路，促进抗氧化酶HO-1和NQO1表达，清除超氧阴离子（·O₂^-）和羟基自由基（·OH）。

3. BBB修复：增强内皮屏障功能

Ac2-26通过抑制NF-κB活化（降低p-IκBα和p-p65水平），上调ZO-1等紧密连接蛋白，使HBMECs跨内皮电阻（TEER）恢复至正常80%，并减少FITC-葡聚糖渗漏（降低40%）。

4. 体内疗效：减小梗死体积与改善神经功能

tMCAO小鼠经CeO₂-Ac2-26@MM-LPs治疗后：

• 梗死体积减少45%（TTC染色）；
• 神经功能评分（mNSS）改善60%，旋转棒停留时间延长2倍；
• 炎症因子（IL-1β/IL-6/TNF-α）降低40-70%。

结论与展望

该研究创新性地利用巨噬细胞膜仿生脂质体实现CeO₂与Ac2-26的脑靶向共递送，通过双通路调控（NRF2抗氧化/NF-κB抗炎）同时保护神经元和BBB，显著减轻缺血性脑损伤。其核心突破在于：

1. 多靶点协同：CeO₂清除ROS改善线粒体功能，Ac2-26修复BBB，克服单药局限；
2. 仿生递送优势：MM-LPs借助巨噬细胞膜蛋白实现缺血脑区主动靶向，脑部富集量较普通脂质体提升3倍；
3. 临床转化潜力：纳米系统具备良好生物安全性（溶血率<2%，主要器官无病理损伤），为其他神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的氧化应激-BBB联合治疗提供新思路。

未来需优化给药方案并探索与临床药物（如依达拉奉）的疗效对比，同时评估长期免疫原性。该研究发表于《Journal of Nanobiotechnology》，标志着纳米酶-肽类药物协同策略在神经保护领域的重大进展。