背景介绍

当抗生素逐渐失效，人类如何应对"超级细菌"的致命威胁？科学家从巨噬细胞中找到了破局密钥。最新研发的巨噬细胞膜仿生纳米剂能够识别感染信号并穿透生理屏障进入细菌感染区域。这些仿生纳米剂不仅可以剿灭耐药菌，更能释放抗原激活免疫。这项技术不仅大幅提升抗菌效率，更显著降低传统抗生素的毒副作用。面对日益严峻的耐药危机，这种仿生策略正引领抗感染治疗进入精准导航的新纪元。

研究进展

图1 巨噬细胞膜仿生纳米剂实现精准抗菌。

新型抗菌纳米剂凭借其独特的理化特性展现出广阔前景，但临床应用仍面临三大关键挑战：体内蛋白质冠形成、免疫系统快速清除机制以及深部感染靶向性不足（如肺炎、脑膜炎及植入物相关感染）。此类病灶中，病原体通过毒素释放、吞噬细胞内增殖及免疫逃逸三重机制建立生存优势。亟需能突破生理屏障、精准清除宿主细胞内及深部组织隐匿菌群的新型治疗策略。作为先天免疫核心组分，巨噬细胞具备三大生物学优势：①模式识别受体介导的病原体清除能力（如Toll样受体系统）；②趋化因子受体（CCR2）与粘附分子（整合素/选择素）协同驱动的炎症靶向迁移能力，可突破内皮屏障甚至血脑屏障；③脂多糖等促炎因子内化功能，赋予其作为药物载体、免疫调节剂及感染治疗平台的独特价值。通过仿生工程策略，研究者构建出巨噬细胞膜包被的核壳纳米体系（MMCNs），其突破性优势体现在：免疫逃逸增强、病灶靶向精准化及药物递送智能化。

在精准抗菌治疗领域MMCNs已发展为革命性工具，其创新应用体现在三大维度：①炎症靶向递送：通过膜表面脂多糖结合域及趋化因子刺激，实现深部感染病灶精准蓄积；②免疫微环境调控：发挥毒素中和与免疫稳态调节双重功能；③胞内菌清除：突破宿主细胞屏障实现精准杀菌。MMCNs的临床转化优势集中表现为：智能靶向递送、长效免疫伪装、多重生理屏障穿透、协同治疗及感染组织特异性富集，标志着抗感染治疗进入精准医学新时代。尽管面临膜包被工艺复杂性、供体异质性及免疫原性等技术瓶颈，这类仿生纳米平台通过协同光热消融、金属离子释放及免疫激活等机制，为多重耐药菌感染提供了变革性解决方案。实现临床转化需突破三大关键环节：建立标准化膜提取工艺、探索纳米-生物界面相互作用机制、开展严格的安全性评估。通过多学科协同创新与监管科学突破，MMCNs有望重塑感染性疾病治疗范式，开启后抗生素时代精准抗菌治疗的新纪元。

总结与展望

巨噬细胞膜仿生纳米剂的诞生标志着抗感染治疗从“广谱杀伤”向“智能精准”的范式跃迁。其通过仿生伪装策略突破多种生理屏障，实现病灶靶向蓄积、免疫微环境重塑与胞内菌清除的协同调控。未来，通过融合合成膜技术、智能响应材料与AI驱动的纳米设计，巨噬细胞膜仿生纳米剂有望实现“按需激活”的精准抗菌模式，从而最大限度降低脱靶毒性，或将推动感染性疾病迈入靶向化、个性化和微创化的新纪元。

该工作以“Macrophage-membrane-camouflaged nanoagents for precise bacterial clearance”为题发表在The Innovation期刊。《The Innovation》是一本由中国青年科学家与Cell出版集团于2020年共同创办的综合性英文学术期刊，其在综合性学术期刊全球排名第三，中科院1区。基于Scopus数据库2024年6月最新发布的论文引用指数（CiteScore ™，38.3）和Web of Science TM 2024年6月底最新发布的期刊影响因子（Impact Factor，33.2）。

该文Yanling Hu为该论文第一作者，南京大学Heng Dong，我院杨栋梁副教授，A∗STAR Infectious Diseases Labs (A∗STAR ID Labs), Agency for Science, Technology and Research (A∗STAR), Singapore  Wang Yue教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然基金、the National Medical Research Council of Singapore和江苏省自然科学基金等基金的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2025.100909

欢迎对光电磁响应型抗菌材料感兴趣的研究生和本科生加入的本课题组

联系方式:yangdl1023@njtech.edu.cn