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针对上述问题，中国科研院长春应用化学研究所史强教授团队和浙江大学高分子科研与工程学系毛峥伟教授团队提出了一种基于炎症受体拮抗剂介导的通用血脑屏障转运策略，用于缺血性脑卒中的神经保护治疗。该团队构建了多酚基纳米递送系统，将花青素低聚物（C3G）与多种炎症受体拮抗剂共组装，使拮抗剂同时作为靶向配体与治疗调节剂，实现受体介导的跨血脑屏障转运，并顺利获得高尔基体介导的转胞吞与溶酶体逃逸双路径，同步完成血脑屏障修复与神经元铁死亡抑制，显著提升缺血性脑卒中的治疗效果。该文章于2025年9月8日以《A Universal Strategy for BBB Transport Mediated by an Inflammatory Receptor Antagonist for Neuroprotection in Ischemic Stroke》为题发表于《Advanced Materials》（DOI：10.1002/adma.202510035）。

图1. 拮抗剂偶联纳米颗粒顺利获得通用受体靶向策略治疗缺血性卒中的示意图

（1）CCAs 纳米颗粒的合成与结构表征

如图 2A 所示，研究人员先将花青素 - 3 - 葡萄糖苷（C3G）在甲醛与氨水条件下制备成低聚物，再与 Ce³⁺、系列炎症受体拮抗剂 / 激动剂及 F127 共组装，得到 CCS、CCSQ、CCS18 等多种 CCAs 纳米颗粒。TEM 结果（图 2B）显示，纯 C3G 低聚物（CF）为大尺寸不规则聚集体，引入 Ce³⁺后的 CC 颗粒形貌更均匀，负载配体后的 CCS 等纳米颗粒均呈球形且分散性良好。DLS 粒径分析（图 2C）表明，CF 水合粒径约 121 nm，CC 降至约 32 nm，负载配体的 CCAs 粒径多分布在 50–70 nm 区间。Zeta 电位测试（图 2D）显示，CF 电位约 - 12 mV，CC 因金属配位作用降至 - 17 mV，负载靶向配体后电位进一步负移至 - 10~-22 mV。¹H NMR 表征（图 2E）证实，C3G 顺利获得 Ar–CH₂–Ar 键实现共价交联，在 4.1 ppm 处出现特征峰，验证低聚物成功合成。质谱分析（图 2F）与降解机理（图 2G）表明，CC 纳米颗粒在 H₂O₂刺激下发生氧化降解，生成原儿茶酸与邻苯二酚衍生物，具备 ROS 响应性。TEM 形貌观察（图 2H）显示，CC 经 H₂O₂孵育 1 h 出现聚集，6 h 后降解为均匀小尺寸点状物。Folin–酚比色法（图 2I）测得各 CCAs 中 C3G 骨架含量约 40%，质谱（图 2J）在 CCS 样品中检测到 Seratrodast 的分子离子峰，证实靶向配体成功负载。

图2. CCAs 纳米颗粒的合成与结构表征。A)合成寡聚体 C3G，并将其与多种炎症受体拮抗剂或激动剂（Serat、SQ29548、S18886、U46619、1V209、5-BDBD、NCI126224）共组装。B) CF 和各种 CCAs 制剂的 TEM 图像。C) CCAs 纳米粒子的粒径 DLS 分析。D) CCAs 纳米粒子的 Zeta 电位。E) C3G 和 CC 的 0H NMR 谱图，验证了寡聚化过程中 Ar–CH1–Ar 交联结构（峰位于 4.1 ppm）。F) CC 的质谱分析，鉴定了 H2O3 刺激后的氧化降解片段。G) CC 的 H4O5 触发降解机制示意图。H) CC 暴露于 H6O7 后形态破坏的 TEM 图像。 I) CCA 中 C3G 含量的定量分析。( n = 4)。J) CCS 的质谱图证实药物成功包封。数值以平均值±标准差表示 。n = 3。

（2）炎症受体介导的跨血脑屏障转运及抗炎效果评价

如图 3A 所示，Transwell 体外 BBB 模型结果表明，搭载拮抗剂的 CCS、CCSQ、CCS18、CCBD、CCNC 纳米颗粒，较 CC 对照组更易被下层 PC12 细胞摄取，荧光强度显著提升；而搭载激动剂的 CCU4、CC1V 无明显增强，证明拮抗剂可有效促进跨内皮转运。图 3B 为 bEnd.3 内皮细胞摄取实验，CCS、CCSQ、CCS18 组摄取量显著高于 CC，且加入游离配体竞争性阻断后荧光明显下降，证明摄取由 TxA2R 受体特异性介导；CCU4 组无明显竞争抑制效应，提示激动剂介导的靶向作用较弱。图 3C–D 结果显示，OGD/R 造模后 PC12 细胞中促炎因子 TNF‑α 显著升高，经 CCS、CCSQ、CCS18 等拮抗剂纳米颗粒处理后 TNF‑α 水平明显下调；图 3E–F 显示，拮抗剂纳米颗粒可显著上调抗炎标志物 Arg‑1 水平，激动剂组改善效果较弱。图 3G 中 DCFH‑DA 荧光染色表明，CCS 等拮抗剂纳米颗粒可显著清除细胞内 ROS，减轻氧化应激损伤；而激动剂组 ROS 水平下降不明显，甚至有升高趋势。

图3. 评估 CCAs 的细胞摄取、竞争性结合和抗炎作用。A) 在 Transwell 系统的下室中，PC12 细胞对不同制剂的内吞作用表明其成功穿透血脑屏障。B) 在上室中，bEnd.3 细胞对 CC、CCS、CCSQ、CCS18 和 CCU4 的摄取情况。与游离配体（Serat、SQ29548、S18886 和 U4619）共孵育用于评估纳米颗粒摄取的竞争性抑制作用。C) 用游离配体或不同纳米颗粒制剂处理 PC12 细胞后，TNF-α和 Arg-1 的相对表达水平。统计学显著性采用单因素方差分析（ANOVA）和 Tukey 事后检验进行分析。 * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001。数值以平均值±标准差（SD）表示。 n = 3. G) 顺利获得 DCFH-DA 染色评估 OGD 后 PC12 细胞内 ROS 水平以及随后用每种 CCAs 处理后 PC12 细胞内的 ROS 水平。

（3）CCS 纳米颗粒的胞内转运路径与内皮保护作用研究

如图 4A 所示，CCS 纳米颗粒进入内皮细胞后呈现双路径转运：一部分实现溶酶体逃逸并参与 BBB 修复，另一部分经高尔基体介导胞吐完成跨 BBB 转运。图 4B 免疫荧光结果显示，CCS 在 bEnd.3 细胞膜上与 TxA2R 受体共定位更显著，结合能力强于 CC 对照组。图 4C 溶酶体共定位表明，CCS 与 CC 在 1 h 时均进入溶酶体；8 h 时 CCS 的溶酶体共定位比例明显降低，溶酶体逃逸能力更强。图 4D 高尔基体共定位显示，CCS 在 8 h 时与高尔基体共定位显著高于 CC，说明其更高效地顺利获得高尔基体进行转胞吞。图 4E 线粒体共定位结果显示，CCS 与线粒体共定位更明显，可靶向作用于线粒体发挥保护功能（图 4F 为定量统计）。图 4G 跨内皮电阻（TEER）检测表明，OGD/R 损伤后 TEER 显著下降，CCS 处理组可最大程度恢复内皮屏障完整性，效果优于 C3G、Serat、CC 等对照组。图 4H 细胞划痕实验显示，CCS 可显著促进脑内皮细胞迁移与修复，加速损伤区域愈合。

图4. CCS 向内皮细胞的转运途径和保护机制。A) 分叉的细胞内途径：溶酶体逃逸、高尔基体介导的胞吐作用和血脑屏障修复。B) bEnd.3 细胞膜上 Tx2AR 的免疫荧光染色及其与 CC 和 CCS 的共定位。C–E) 共聚焦图像显示溶酶体、高尔基体和线粒体的共定位。n = 3。F ) 对图 C、D 和 E 进行定量分析。G) 跨内皮电阻（TEER）测量反映 bEnd.3 单层细胞的屏障完整性。统计学显著性采用单因素方差分析（ANOVA）和 Tukey 事后检验进行分析。 * p < 0.05， ** p < 0.01。数值以平均值±标准差表示。n = 3。H) 血小板内皮细胞（BECs）划痕愈合模型的图像。

（4）CCS 纳米颗粒的体内脑靶向与血脑屏障修复作用研究

如图 5A 所示，顺利获得构建小鼠双侧颈总动脉闭塞 / 再灌注（BCCAO/R）模型，系统评估 CCS 纳米颗粒的体内分布、脑靶向能力及血脑屏障保护效果。图 5B–C 活体组织分布荧光结果表明，CCS 纳米颗粒在缺血小鼠脑部的荧光强度显著高于 CC 组，证明 Serat 介导的靶向作用可有效提升纳米颗粒在缺血脑组织的富集。图 5D–E 伊文思蓝渗漏实验显示，BCCAO/R 造模后血脑屏障严重破损，染料大量渗漏；CCS 处理组脑部蓝染程度最低，渗漏量接近假手术组，血脑屏障保护效果最优。图 5F Western blot 结果表明，CCS 可显著上调紧密连接蛋白 ZO‑1、Occludin、Claudin‑5 的表达，有效修复缺血损伤的血脑屏障。图 5G–J 脑皮质与海马区免疫荧光染色显示，CCS 组 CD31、ZO‑1、Occludin 荧光信号最强，血管完整性与紧密连接结构恢复最显著，优于 C3G、Serat、CC 等对照组。

图5. CCS 纳米颗粒的体内脑靶向与血脑屏障修复作用研究。A) 双侧颈总动脉闭塞/再灌注 (BCCAO/R) 模型示意图。B) CC 和 CCS 纳米颗粒的组织分布。C) 对图 (B) 中脑组织的平均荧光强度进行定量分析。D) BCCAO/R 和给药后脑组织中伊文思蓝的浸润情况，表明血脑屏障 (BBB) 通透性发生改变。E) 伊文思蓝用量用于评估 BBB 破坏程度。数值以平均值 ± 标准差表示 。n = 3。F) 顺利获得蛋白质印迹法检测 ZO-1、Occludin 和 Claudin5 以评估 BBB 完整性。G–I) 皮质和海马区域中 CD31、ZO-1 和 Occludin 的免疫荧光染色。J) 对图 (G–I) 中的荧光强度进行定量分析。数值以平均值 ± 标准差表示 。n = 3。统计学显著性采用单因素方差分析 (ANOVA) 和 Tukey 事后检验进行评估。 *** p < 0.001。

（5）CCS 纳米颗粒顺利获得抑制 LOXs 活性与调控铁离子稳态抑制铁死亡

如图 6A 所示，CCS 纳米颗粒顺利获得抑制脂氧合酶 LOXs 活性、螯合亚铁离子、阻断脂质过氧化，并激活 Nrf2‑GPx4 抗氧化通路，实现神经元铁死亡抑制。图 6B 表明，CCS 对 Fe²⁺具有浓度依赖性螯合能力，可有效结合游离铁离子。图 6C 显示，CCS 能显著降低 OGD/R 损伤 PC12 细胞中的 MDA 水平，抑制脂质过氧化。图 6D–H 荧光染色与定量结果显示，CCS 可显著减少细胞内铁离子过载，荧光强度接近正常组。图 6E–I 显示 CCS 能最强程度抑制脂质过氧化。图 6F–J、6G–K 结果表明，CCS 可清除线粒体 ROS、恢复线粒体膜电位，保护线粒体结构与功能。图 6L–M Western blot 结果证实，CCS 可显著激活 Nrf2‑HO‑1‑GPx4‑xCT 抗氧化通路，相关蛋白表达大幅上调。图 6N–O 结果显示，CCS 可显著抑制 LOXs 表达并提升铁储蛋白 FTH1 水平，恢复铁代谢平衡，效果优于所有对照组。

图6. 顺利获得抑制 LOX 活性和调节铁代谢来抑制铁死亡。A) 顺利获得抑制 LOX 活性和调节铁代谢来抑制铁死亡的示意图。B) 顺利获得螯合作用清除 Fe²⁺ 。C) PC12 细胞中的 MDA，脂质过氧化的生物标志物。抑制作用包括：D) 铁过载，E) 脂质过氧化，F) 线粒体中的 ROS，以及 G) 膜电位下降。H–K) 使用 ImageJ 软件对图(D–G)的荧光强度进行定量计算（数值以平均值±标准差表示， n = 5）。L) Western blot 图像和 M) Nrf2-GPx4 轴的定量分析。N) Western blot 图像和 O) LOX 和 FTH1 表达的定量分析（ n = 5）。L 和 P 中的数值以平均值±标准差表示。条带强度使用 ImageJ 软件进行定量，并以β-肌动蛋白进行标准化。采用单因素方差分析和 Tukey 事后检验进行统计显著性检验。 * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001。

（6）CCS 纳米颗粒的体内铁死亡抑制与抗氧化通路激活

如图 7A 普鲁士蓝染色所示，BCCAO 造模后小鼠脑组织出现明显铁沉积，CCS 处理组铁沉积最少，铁离子螯合与代谢调控效果最突出。图 7B 透射电镜结果显示，CCS 组神经元线粒体形态完整、嵴结构清晰，与假手术组接近，线粒体保护效果最优。图 7C–F 免疫荧光染色及定量表明，CCS 可显著上调 GPx4 与 FTH1 的表达，有效逆转缺血导致的铁死亡通路抑制，恢复神经元抗氧化与铁稳态调控能力。图 7G–K Western blot 结果证实，CCS 能显著激活 Nrf2‑HO‑1‑GPx4‑xCT 抗氧化通路，相关蛋白表达水平显著高于其他对照组。图 7L–N 结果显示，CCS 可显著下调 LOXs 表达并提高 FTH1 水平，从源头抑制脂质过氧化与铁过载，实现体内铁死亡的高效阻断。

图7. 体内铁死亡抑制和抗氧化通路激活。A）代表性的普鲁士蓝染色脑组织切片，显示铁沉积模式。B）透射电镜图像，突出显示不同处理下线粒体的形态。C-F）GPx4 和 FTH1 的免疫荧光染色，以及相应的定量分析（ n = 5），表明铁死亡相关蛋白表达的变化。G-K）Nrf2-GPx4 轴的蛋白质印迹结果和密度分析。L-N）LOXs-FTH1 轴的蛋白质印迹数据（ n = 5）。数值以平均值 ± 标准差表示。条带强度使用 ImageJ 软件进行定量，并以 β-肌动蛋白进行标准化。统计学显著性采用单因素方差分析和 Tukey 事后检验进行分析。 * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001。

（7）CCS 纳米颗粒对缺血性脑损伤的体内神经保护作用

如图 8A–B 脑片 TTC 染色结果所示，假手术组脑组织结构完整无梗死；BCCAO 模型组出现大面积白色梗死区域；CCS 处理组梗死面积显著最小，神经保护效果优于 C3G、Serat、CC 等对照组。图 8C H&E 染色与图 8D 尼氏染色显示，模型组神经元出现明显空泡化、尼氏小体大量丢失；CCS 组神经元形态完整、尼氏小体丰富，脑组织损伤最轻。图 8E 免疫荧光表明，CCS 可显著提高神经元标志物 NeuN 的表达，有效挽救缺血导致的神经元死亡。图 8F 显示 CCS 能显著抑制小胶质细胞 IBA‑1 激活，减轻神经炎症。图 8H ELISA 结果证实，CCS 可显著降低 IL‑1β、TNF‑α 等促炎因子，同时提高 IL‑10 等抗炎因子水平，重建脑部炎症平衡。

图8. CCS 对缺血再灌注损伤的神经保护作用。A）代表性的 TTC 染色脑切片显示梗死体积。B）对(A)中梗死体积进行定量分析。C）H&E 染色和 D）尼氏染色显示组织病理学变化。E）NeuN（神经元核标记物）和 F）IBA-1（小胶质细胞标记物）的免疫荧光染色。G）对(C-F)图中的荧光强度进行定量分析。H）采用 ELISA 法定量脑组织中促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）和抗炎细胞因子（IL-10）的水平。数值以平均值±标准差( n =5)表示，使用 ImageJ 软件进行分析。统计学显著性采用单因素方差分析(ANOVA)和 Tukey 事后检验进行评估。 ** p <0.01， *** p <0.001。