Adv Sci:上海交通大学闻大翔等通过借中性粒膜“伪装”入脑,靶向消炎改善术后糊涂
来源:iNature 2026-10-09 15:14
本研究证实该仿生纳米酶策略具备良好应用前景,可用于改善术后认知功能衰退,或修复老年脑部其他炎症损伤。
围手术期神经认知障碍(PND)是老年患者麻醉手术后高发且严重影响生活质量的并发症,在人口老龄化背景下造成日益沉重的临床诊疗负担。尽管PND发病率居高不下,目前仍缺乏有效的治疗手段。
2026年9月30日,上海交通大学闻大翔、Li Bo、Zhang Qiang、浙江大学苏殿三共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为A Neutrophil Membrane-Encapsulated Pd/hCeO2 Nanoformulation for Alleviating Age-Dependent Perioperative Neurocognitive Disorders的研究论文。
手术诱发的神经炎症是PND发生发展的核心诱因,该炎症以氧化应激过度、小胶质细胞活化、血脑屏障(BBB)破损为典型特征。
本研究构建一种PCN仿生纳米酶递送体系,该载体以同源黏附性优异的中性粒细胞膜包裹Pd/hCeO₂纳米颗粒,用于治疗年龄相关性PND。依托中性粒细胞膜天然的炎症靶向能力,PCN可高效穿透受损的BBB,并精准富集于神经炎症病灶区域。
PCN具备强效活性氧清除能力,能够显著缓解老年大脑内的神经炎症,同时维持BBB完整。具体机制上,PCN通过抑制糖酵解通路、促进有氧呼吸,逆转小胶质细胞促炎及代谢紊乱表型,进而保护突触功能、改善老年PND模型小鼠的认知能力。
综上,本研究证实该仿生纳米酶策略具备良好应用前景,可用于改善术后认知功能衰退,或修复老年脑部其他炎症损伤。

围手术期神经认知障碍(PND)涵盖术后谵妄以及病程更持久的认知功能损伤,在人口老龄化社会中是一大临床难题。该病症发病率高,会严重影响老年手术患者的术后恢复、生活质量与长期预后。越来越多研究证实,手术诱发的神经炎症与氧化应激是PND的核心病理机制:全身炎症反应蔓延至脑部,破坏血脑屏障(BBB)完整性,并触发持续性神经炎症级联反应。
现阶段抗炎、抗氧化等药物与麻醉干预手段仅能带来有限且不稳定的改善效果,目前尚无针对PND、尤其是老年大脑PND的病因修饰疗法。因此,研发可同步调控年龄相关性PND各类关键病理进程的多功能治疗策略,是临床上亟待解决的需求。
纳米酶可清除ROS、调控免疫反应,为改善神经炎症与氧化损伤提供了极具前景的研究方向。传统抗氧化剂进入体内后会快速消耗或降解,与之相比,纳米酶稳定性更强、具备类酶催化特性,能够持续清除ROS并发挥多重治疗作用。其中CeO₂基纳米酶优势突出:依靠Ce³⁺/Ce⁴⁺可逆氧化还原循环与丰富氧空位,可持续清除ROS、具备多种类酶活性,同时生物相容性良好。
近期研究表明,异质结构改造可通过调控界面电子结构进一步提升CeO₂纳米酶催化性能。掺杂Pd能够加速电子转移、调控氧空位生成,增强整体类酶催化活性。但这类纳米酶普遍存在BBB穿透能力不足的问题,极大限制了其用于PND的治疗效果。
细胞膜基纳米治疗体系能够复刻天然免疫细胞的核心生物学功能,成为靶向炎症病灶的有效手段。各类细胞膜原料中,中性粒细胞膜应用优势显著:中性粒细胞可通过黏附分子相互作用与趋化信号通路天然向炎症组织募集,使包覆中性粒细胞膜的纳米材料靶向炎症血管、穿透受损BBB。
经体内炎症刺激活化的同源中性粒细胞细胞膜,黏附分子表达水平更高、趋化响应能力更强,可进一步提升对神经炎症区域的靶向特异性。

研究摘要(摘自Advanced Science )
本研究构建同源中性粒细胞膜包覆Pd/hCeO₂纳米酶(PCN),借助中性粒细胞的炎症募集特性穿透破损BBB,优先富集于神经炎症病灶。为提升靶向效率,研究选取体内炎症刺激后的中性粒细胞膜原料,增强其与炎症内皮细胞的黏附能力。
PCN同时兼具炎症靶向能力与强效ROS清除活性,生物相容性优异,可大量富集于脑部炎症血管区域,进而启动多重神经保护级联效应。机制层面,PCN抑制糖酵解通路、提升线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)水平,减少小胶质细胞向偏向糖酵解的促炎表型极化。
该代谢重编程可同步减少神经元凋亡、维持突触结构与功能完整、保护BBB屏障,最终改善老年小鼠术后认知功能。综上,本研究证明该仿生纳米酶策略是一种极具潜力的治疗方案,可用于干预老年大脑由手术引发的认知功能衰退。
参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.78033
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