面向肝损伤修复的负载中药活性成分新兴生物水凝胶递送系统综述

《Smart Materials in Medicine》：Emerging bio-hydrogels loading traditional Chinese medicine for liver recovery

【字体：大中小】 时间：2026年11月14日 来源：Smart Materials in Medicine CS19.1

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　　急性肝损伤（ALI）仍是具有生命威胁且治疗选择有限的疾病，主要受限因素为移植供体短缺。药物干预已成为关键替代策略，可显著改善患者结局。在各类治疗剂中，中药（TCM）生物活性成分表现出明确的肝细胞保护（hepatoprotective）与再生潜力。生物材料尤其是

急性肝损伤（ALI）仍是具有生命威胁且治疗选择有限的疾病，主要受限因素为移植供体短缺。药物干预已成为关键替代策略，可显著改善患者结局。在各类治疗剂中，中药（TCM）生物活性成分表现出明确的肝细胞保护（hepatoprotective）与再生潜力。生物材料尤其是生物水凝胶（bio-hydrogel）的进展，提供了可改善中药吸收、靶位递送与缓释的有效平台。本综述聚焦中药与生物水凝胶系统整合用于肝修复的新兴策略：先阐述ALI病理生理机制与当前药理格局，再重点解析中药经抗炎与抗氧化应激（oxidative stress）发挥疗效的途径，特别关注水凝胶组成、结构及响应性对中药递送性能与治疗结果的影响；最后讨论该类负载中药生物水凝胶平台从实验室向临床转化所面临的挑战与未来方向，旨在为基于生物材料的创新疗法及肝病临床管理提供支持。

研究背景与总体结论

急性肝损伤（ALI，acute liver injury）起病急、病死率高，病因涵盖病毒感染、药物过量、酒精及毒素等。肝移植虽有效，但受限于供体短缺、高免疫排斥风险与高昂成本；单纯药物干预又常面临中药活性成分水溶性差、口服生物利用度低、胃肠不稳定、清除快及病灶滞留弱的瓶颈。研究人员指出，生物水凝胶（bio-hydrogel，亲水性聚合物经物理或化学交联形成的三维网络载体）可凭借高含水、可降解、良好生物相容性及可调控理化性质，将中药成分封装为微针、微球、纤维、外泌体或脂质体等平台，从而提升递药效率、实现靶向与控释，并重构肝内再生微环境。综述核心结论是：将中药多靶点药理作用与生物水凝胶时空递送能力结合，是ALI治疗从“分子干预”走向“微环境重塑”的重要路径，但转化仍受载体特异性、体内分布异质性与安全性评价不足制约。

主要关键技术方法

研究人员采用文献综述与机制归纳框架，无独立实验队列；文中汇总的药效证据来自已发表的体内外模型，包括刀豆蛋白A（Con A）诱导自身免疫性肝炎、对乙酰氨基酚（APAP）中毒肝损伤、四氯化碳（CCl4）肝纤维化、乙醇与脂多糖（LPS）诱导损伤、胆汁淤积Mdr2缺陷模型等。技术层面依托病理信号响应设计、主动配体修饰（如去唾液酸糖蛋白受体ASGPR、甘露糖、透明质酸修饰）、微针透皮递送、可注射温敏凝胶、自组装微球及外泌体复合水凝胶等载体构建逻辑，对药代参数、释放曲线与靶向效率进行跨研究比对。

研究结果

2.
ALI

2.1. Characteristics of ALI：研究人员总结ALI以转氨酶升高、氧化损伤与炎症浸润为特征，可进展为肝衰竭、脑病及多器官障碍；不同病因共享线粒体功能障碍与谷胱甘肽耗竭等过程。

2.2. Mechanisms of ALI：通过Con A等模型证实，损伤核心机制为ROS过量、SOD（超氧化物歧化酶）下降、MDA（丙二醛）上升、TLR4/NF-κB（Toll样受体4/核因子κB）与NLRP3炎症小体激活、内质网应激及Bcl2/caspase凋亡轴失衡；NO、ASGPR1与肠菌-肠肝轴参与调控。

2.3. Treatments for ALI：现有手段包括多糖类药物、Kupffer细胞调控、人工肝与生物人工肝；但细胞来源、功能维持与生存获益仍有限，亟需安全可转化的护肝新策略。
3.
TCM improve liver injury

研究人员归纳六种代表性中药单体：小檗碱（berberine）经TLR4/NF-κB与Nrf2（核因子红细胞2相关因子2）通路改善胆汁淤积与氧化损伤；芍药苷（paeoniflorin）抑制MAPK与HSC活化；灵芝多糖（Ganoderma lucidum polysaccharide）激活Nrf2、调节肠菌；黄芩苷（baicalin）阻断MyD88/NF-κB p65与铁死亡；人参皂苷（ginsenoside）调控自噬、 ferroptosis与NLRP3/NLRP6；姜黄素（curcumin）清除ROS、抑制线粒体凋亡与焦亡。共同特征为多靶点抗炎、抗氧化与促再生。
4.
Design of TCM bio-hydrogels

4.1. Pathology-informed design principles

4.1.1. Liver-targeting and stimulus responsiveness：被动EPR效应在ALI中异质性强，研究人员主张以ASGPR靶向肝细胞、CD206靶向Kupffer细胞、HA修饰靶向HSC，并引入ROS/pH/氧化还原响应释药。载体类型覆盖微针（避首过）、微球（pH响应）、微纤维（长效）、外泌体水凝胶（再生支持）。Table 2/3汇总显示，负载后小檗碱、芍药苷、灵芝多糖、黄芩苷、人参皂苷、姜黄素均提升肝富集、延长循环、降低全身毒性和给药频次。