综述：纳米技术驱动的器官移植进展：器官保存、缺血再灌注损伤、免疫调节和移植后监测的多维策略

这篇综述系统阐述了纳米材料如何通过精准工程策略革新器官移植领域，涵盖从器官保存（SCS/HMP/NMP）、缺血再灌注损伤（IRI）调控到免疫监测（如GzmB响应型纳米探针）的全链条技术突破，为克服供体短缺、免疫排斥等核心挑战提供了多学科交叉解决方案。

　　

纳米技术驱动的器官移植革命

1. 纳米材料增强的器官灌注系统

传统器官保存技术如静态冷保存（SCS）和低温/常温机械灌注（HMP/NMP）面临氧化损伤和微生物污染的挑战。Ye团队开发的N-烷基-O-HTCC纳米材料通过HMP递送，整合了抗菌、抗氧化和药物载体功能，显著提升肾脏保存效果。而白蛋白缀合的纳米铈（Alb-NC）在人类肝脏NMP试验中表现出卓越的ROS清除能力（Ce³⁺/Ce⁴⁺ ～2.2），使谷胱甘肽水平提升94%。植物源性纳米囊泡等新型生物材料通过生物正交化学实现巨噬细胞靶向治疗，展示了多通路协同干预的潜力。

2. 缺血再灌注损伤的纳米治疗策略

IRI的核心机制是活性氧（ROS）爆发导致的细胞损伤。Lu团队设计的n(SOD-CAT)纳米酶通过级联催化将超氧化物转化为水，在小鼠肝脏IRI模型中使AST/ALT降低50%。非金属策略如硅纳米颗粒（nano-Si）在弱碱环境下持续释放H₂，而Pt-iNOS@ZIF复合物则通过一氧化氮（NO）和氧气的协同生成实现双重保护。普鲁士蓝纳米酶（Pbzyme）更通过抗炎、抗凋亡和促血管生成三效合一，使皮瓣存活率提升至对照组的2倍。

3. 移植排斥的纳米免疫调节

针对T细胞介导的排斥反应，淋巴靶向的PLGA-FK506-NPs使大鼠心脏移植药物蓄积量增加3倍。角膜移植中，雷帕霉素纳米胶束突破血眼屏障，生物利用度提升300%。创新性免疫检查点调控如PD-L1/CTLA-4工程化纳米囊泡（NVs）通过结合PD-1/CD80抑制T细胞活化，而阳离子CPNM纳米药物则通过TLR4/MyD88/NF-κB通路阻断M1巨噬细胞募集。

4. 纳米免疫监测技术

酶响应型探针如APN_G通过尺寸转换策略（170 nm→3 nm），在肝脏移植模型中实现尿液中720 nm荧光信号11倍增强。USPIO增强MRI技术使肺移植排斥信号强度降低59%，而ScAbCD3功能化超顺磁纳米颗粒（SPIONs）联合DGKa质粒，可将急性排斥等级从IV级降至I级。近红外二区（NIR-II）探针ErGZ更较活检提前2-5天预警排斥反应。

5. 氧合与血管重建的纳米方案

全氟萘烷（FDC）纳米凝胶通过抑制HIF-1α使糖尿病皮瓣坏死率降低40%，而封装光合微藻的CaCl₂水凝胶实现>100倍的氧渗透效率。胰岛移植中，SiO₂-VEGF纳米纤维通过模拟ECM结构促进皮下血管化，而胆红素纳米颗粒（BRNPs）则有效中和肝内移植的ROS损伤。

结论与展望

尽管纳米材料在移植医学中展现出延长器官保存窗口（如肝脏NMP延长至24小时）、降低免疫抑制剂用量（他克莫司局部浓度提升5倍）等优势，其临床转化仍需解决批次一致性（如PLGA载药效率波动）、器官特异性靶向（如肺血管与肝窦差异）等挑战。未来，整合人工智能预测模型与可降解刺激响应材料，有望实现从"器官维修"到"器官再造"的范式跃迁。