《Advanced Drug Delivery Reviews》：Bioelectrical and optogenetic modulation for neuroimmune therapeutics
编辑推荐：
•生物电和光遗传学系统能够通过神经刺激调节炎症通路。•这些系统支持器官和疾病特异性的神经免疫调节。•电药（Electroceutical）神经刺激是临床上最先进的技术，并得到临床证据的支持。•超声介导和光遗传学系统仍处于临床前阶段。•转化应用需要模式特异性的验证，包括回路选择性、
- •
生物电和光遗传学系统能够通过神经刺激调节炎症通路。
- •
这些系统支持器官和疾病特异性的神经免疫调节。
- •
电药（Electroceutical）神经刺激是临床上最先进的技术，并得到临床证据的支持。
- •
超声介导和光遗传学系统仍处于临床前阶段。
- •
转化应用需要模式特异性的验证，包括回路选择性、长期设备性能和组织相容性。
引言
炎症是抵抗感染、组织损伤和细胞应激的重要防御系统，但未消退的炎症会导致慢性疾病和器官功能障碍[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]。免疫调节药物已改变了炎症性疾病的治疗，但反应不完全、全身暴露、感染风险和重复给药仍然是部分患者的主要限制因素[2], [8], [9], [10]。这些挑战凸显了对能够以解剖学、时间学和功能学精度调节炎症的治疗策略的需求[2]。免疫学中的一个重大概念转变是认识到神经系统能够主动感知和调节免疫反应[11], [12], [13], [14], [15], [16]。神经回路能够检测炎症信号，通过中枢和外周通路整合这些信号，并通过自主神经、感觉神经和肠神经系统输出重塑免疫活动[11], [12], [17], [18], [19], [20]。
这种基于回路的理解创造了新的机遇，使生物电和光遗传学系统能够参与特定的神经通路并产生可测量的免疫结果，同时有证据区分靶点特异性神经调节与非特异性效应[21], [22], [23], [24], [25]。电药和超声介导系统可以通过植入式、无线和无创接口招募促炎或抗炎通路，为回路水平的免疫调节提供实验方法，并可能成为药物治疗的辅助手段[21], [22], [23], [26], [27], [28], [29], [30]。光遗传学系统通过确定哪些神经元群体和信号方向足以控制疾病相关的免疫结果，提供了互补的精确性[31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38]。总之，这些方法将生物回路逻辑与材料和设备设计联系起来。
尽管取得了快速进展，神经免疫调节在免疫学、神经科学、生物电子学、光遗传学和生物材料领域仍然支离破碎[11], [21], [23], [32]。我们之前的展望文章从神经免疫的角度总结了用于光生物调节和光遗传学的光子纳米材料和设备[39]。在本综述中，我们探讨电药、超声介导和光遗传学接口如何参与特定的神经通路并产生可测量的免疫和疾病相关结果（图1）。我们将神经免疫相关疾病与这些平台的材料、设备、递送途径、靶点参与证据、治疗结果和转化局限性联系起来。本综述强调将神经操纵与可测量的免疫反应和疾病相关治疗结果联系起来的实验证据。
章节片段
神经免疫调节通路和系统
神经和免疫系统在全身、组织和细胞尺度上交换信息[11], [12], [39], [40], [41]。免疫细胞和神经元经常在特定的解剖部位共定位，形成神经免疫细胞单元，协调对环境线索、组织损伤、感染和炎症应激的反应[12], [17], [19], [20], [42]。这些相互作用使免疫来源的信号能够转化为神经活动，反之亦然，使神经活动能够
疾病中的神经免疫分子相互作用
神经免疫相互作用参与多种疾病，其中组织损伤、感染、自身免疫、屏障功能障碍或恶性肿瘤破坏局部稳态[11], [12], [42]。本节重点介绍本综述第5节和第7节中生物电和光遗传学系统所针对的特定疾病。类风湿性关节炎、肺部炎症、脓毒症和克罗恩病与代表性平台相关
用于神经免疫调节的生物电系统
生物电系统是工程化接口，将物理能量耦合到控制免疫功能的神经回路上[21], [22], [23], [24], [25], [28], [29], [30]。关键的设计问题不仅在于神经是否可以被刺激，还在于接口是否能够访问适当的神经通路、解剖部位、刺激模式和免疫调节输出。因此，生物电系统可以分为五个代表性类别：植入式袖套电极、
生物电神经免疫治疗
本节评估第4节中描述的系统是否已应用于疾病相关的神经回路并产生可测量的免疫结果。每个例子都按照相同的顺序进行考虑：生物电系统、神经靶点、免疫和疾病相关读数、解释和局限性（表2）。这些研究评估受控物理刺激是否能够招募神经免疫回路，而治疗结果因模型和方案而异。
用于神经免疫调节的光遗传学系统
光遗传学系统提供了一种基因靶向接口，能够以高细胞、解剖和时间精度控制神经免疫回路[31], [32], [33], [34], [35], [36]。与根据电极位置激活轴突的电刺激不同，光遗传学结合光敏视蛋白、病毒或转基因靶向策略以及光学硬件来激活特定的神经元群体（表1）[31], [32]。这种能力尤其重要
光遗传学神经免疫治疗
光遗传学神经免疫治疗使用基因定义的神经激活来确定特定神经元群体是否足以抑制炎症、促进组织修复或恢复免疫稳态[31], [32], [34], [36], [38]。与第6节专注于光学材料和平台不同，本节重点关注疾病模型中的治疗输出。由于光遗传学需要视蛋白表达和光学通路，其目前在神经免疫疾病中的作用是
总结与展望
生物电和光遗传学神经免疫调节已成为免疫学、神经科学和生物电子学交叉领域有前景的治疗策略。工程化接口的进步使得通过不同机制对神经免疫回路进行越来越精确的控制成为可能。颈部袖套电极提供对分布性自主神经通路的慢性、可编程访问，但会刺激混合神经干。器官近端电极和聚焦超声缩小了
作者贡献
S.K.H. 和 S.-J.K. 构思并概述了手稿。S.-J.K. 进行了文献综述，起草了手稿，并创建了图表。J.H. 审阅了手稿。S.K.H. 在手稿提交前编辑并定稿。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在已知的可能影响本文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到韩国政府科学技术信息通信部资助的< span id="gts0005">韩国生物医学全球健康研究和技术项目（RS-2025-17492968）、KOBRA项目（RS-2024-00411768）、B-IRC资助（RS-2023-00260454）以及国家研究基金会（NRF）的基础科学研究项目（RS-2025-16072440）的支持。S.-J.K. 感谢韩国政府科学技术信息通信部资助的NRF项目（RS-2025-00519912）的支持。
Seong-Jong Kim|Jin Huh|Sei Kwang Hahn
