综述：免疫调节生物材料在HIV-1感染预防、控制与治疗中的应用

这篇综述系统阐述了生物材料在HIV-1治疗中的突破性进展，涵盖靶向递送系统（如PLGA纳米粒、脂质体）、长效缓释技术（皮下植入剂、微针贴片）及免疫激活策略（增强CD8+ T细胞功能、调控巨噬细胞极化），为克服抗逆转录病毒疗法（ART）的局限性提供了新思路。

　　

1 Introduction

获得性免疫缺陷综合征（AIDS）由人类免疫缺陷病毒（HIV）引发，尽管抗逆转录病毒疗法（ART）显著降低了HIV-1相关死亡率，但无法清除潜伏的病毒储存库，且长期用药存在毒性、耐药性等问题。生物材料通过纳米颗粒、水凝胶等技术，为HIV-1的预防、诊断和治疗提供了新工具，例如增强抗原呈递或靶向递送药物至特定细胞。

2 Role of immune cells in HIV-1 treatment

2.1 T细胞的关键作用

CD8⁺ T细胞通过颗粒酶-穿孔素途径直接杀伤感染细胞，并分泌IFN-γ等细胞因子抑制病毒复制。然而，慢性感染中T细胞耗竭（高表达PD-1、Tim-3）削弱了免疫控制。调节性T细胞（Treg）则通过IL-10和TGF-β抑制过度免疫反应，但可能促进病毒持续感染。

2.2 巨噬细胞的双刃剑效应

M1型巨噬细胞在感染早期分泌促炎因子（如TNF-α）抗病毒，而M2型促进组织修复但易成为病毒储存库。靶向调控巨噬细胞极化（如通过甘露糖受体靶向）是清除中枢神经系统潜伏病毒的关键。

3 Biomaterials for modulating immune cells

3.1 靶向递送系统

• •

  被动靶向：利用血管通透性差异，如PEG修饰的PLGA纳米粒可穿透血脑屏障，将洛匹那韦递送至脑部病毒储存库，浓度提升4.3倍。

• •

  主动靶向：CD4抗体或RGD肽修饰的载体精准识别感染细胞，如gp120抗体偶联脂粒使药物富集效率提高3-5倍。天然产物冬青素A（Ilexgenin A）通过靶向Glut1增强药物摄取。

3.2 长效缓释技术

• •

  皮下植入材料：聚己内酯（PCL）负载卡博特韦（CAB）可实现6个月缓释，维持稳定血药浓度。

• •

  微针贴片：溶解性微针阵列搭载埃替拉韦，无痛穿透皮肤580 μm，持续释药3个月，适合暴露前预防（PrEP）。

3.3 刺激响应系统

pH敏感水凝胶在阴道酸性环境（pH 3.8-4.5）中释放替诺福韦；氧化还原响应纳米凝胶利用HIV感染部位高GSH浓度（10 mM）触发药物释放。

4 Future perspectives

挑战包括多组织靶向难度、材料毒性（如碳纳米管致炎风险）及成本控制。未来可探索细菌/真菌协同防控的多功能材料，或基于CRISPR-Cas9的基因编辑载体（如LNP递送gRNA清除前病毒DNA）。天然载体（如外泌体）和可降解聚酯材料或成降低毒性的突破口。