【科研动态】Science Advances | 华中科技大学生命学院李威教授团队揭示巨噬细胞递药“装载—递送”脱节的...

　　

2026年7月24日，华中科技大学生命科学与技术学院、国家纳米药物工程技术研究中心李威教授团队在国际综合性学术期刊Science Advances在线发表题为“Loading is not delivering: intracellular drug retention and migration capacity govern macrophage-based drug delivery”的研究论文。该研究围绕细胞递药领域中“体外高效载药能否真正转化为体内有效递送”这一关键科学问题，系统揭示了胞内药物滞留与载体细胞迁移能力共同决定巨噬细胞递药效果的新机制。

细胞递药系统利用免疫细胞天然的归巢能力和免疫调节功能，有望实现药物向炎症、肿瘤等病灶部位的主动递送。其中，巨噬细胞因具备吞噬能力、炎症趋向性和跨血管迁移能力，被认为是极具潜力的药物递送载体。然而，当前多数研究主要关注“细胞能装载多少药物”，而较少回答药物进入体内后能否稳定保留在细胞内，以及载药后的细胞是否仍然保持到达病灶的能力。换言之，“装进去”并不等于“送得到”。

针对这一问题，研究团队利用微流控技术构建了粒径精准可控、形貌均一的纳米药物和微米药物，并在相同胞内载药量条件下，比较其在巨噬细胞内的滞留、胞吐、迁移及治疗效果。研究发现，纳米药物虽然能够被巨噬细胞有效吞噬，但定量追踪结果显示，其体外滞留能力显著高估了体内稳定性：载药巨噬细胞回输后最高可丢失83%的药物负载，流失比例接近体外观察结果的两倍，导致体外载药量难以准确代表体内有效递送剂量。相比之下，微米药物能够在巨噬细胞内相对长时间稳定滞留，从而维持更准确和持久的胞内药物剂量。

进一步研究表明，药物载体的粒径不仅影响胞内滞留，还会直接调控巨噬细胞的迁移功能。在相同胞内载药量下，纳米颗粒诱导巨噬细胞内活性氧积累，扰乱细胞骨架稳态，并下调趋化和黏附相关分子，从而显著削弱巨噬细胞的趋化迁移和内皮黏附能力。相反，微米颗粒装载后的巨噬细胞仍能保持良好的迁移、黏附和跨血管迁移能力。研究团队还通过活体成像首次获得了微米药物负载巨噬细胞穿越血管屏障并保持胞内载药的时空证据。

图1. 纳米药物与微米药物在巨噬细胞递送过程中的不同胞内命运示意图

在系统性炎症和局部炎症动物模型中，微米药物负载的巨噬细胞表现出更优的抗炎治疗效果。该系统不仅能够更稳定地保持胞内药物剂量，还能维持巨噬细胞向炎症组织主动迁移的能力，进一步促进局部免疫微环境调节和炎症缓解。相关结果表明，细胞递药系统的疗效并不单纯取决于体外载药效率，而是取决于“药物能否留得住”与“载体细胞能否走得到”的协同作用。

该研究提出，细胞递药系统的设计应从单纯追求高载药量，转向同时关注胞内药物命运、载体细胞功能保持和体内递送效率。研究团队进一步提出“load once, deliver fully”的设计理念，即通过微米药物工程化策略，使巨噬细胞在体外完成高效载药后，能够在体内稳定保留药物并维持主动归巢能力，从而实现更准确、更有效的病灶递送。该工作为细胞递药系统的理性设计提供了新的评价框架，也为炎症性疾病和免疫调控治疗策略的发展提供了新思路。

该论文由博士生黄瑶和林锦辉共同第一作者完成，李威教授担任通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金项目、芬兰赫尔辛基大学及相关私立基金会国际交流项目等资助，由中芬团队合作完成。国家纳米药物工程技术研究中心主任杨祥良教授和芬兰赫尔辛基大学副校长Jouni Hirvonen教授对本研究给予了悉心指导。

文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec0429