近日，我校生物医学工程与信息学院顾宁教授团队在材料顶级期刊Advanced Functional Materials发表题为Engineered Bio-Navigated Nanobubbles Mediating Xenon Neuroprotection and Neutrophil-Trojan Inflammation Regulation for Sequential Stroke Therapy的研究论文。该研究受到中性粒细胞在脑卒中炎症微环境中的趋化与迁移特性的启发，构建了一种具有“生物导航”功能的中性粒细胞仿生纳米氙气泡（Xe-EBs）递送平台，实现了脑卒中急性神经保护与亚急性炎症调控的序贯治疗。
急性缺血性脑卒中是全球成年人致残和死亡的重要原因之一。作为一种复杂的急性神经系统疾病，脑卒中的发生发展涉及神经损伤、血管功能障碍以及免疫炎症反应等多系统动态调控过程。然而，由于血脑屏障的阻隔作用，以及脑卒中急性期神经损伤和亚急性期炎症重塑机制的显著差异，现有治疗策略仍面临药物难以有效递送至病灶区域、治疗窗口有限以及多阶段病理过程难以兼顾等关键挑战。因此，开发能够精准响应脑卒中不同阶段病理特征、实现多靶点协同调控的新型递药系统，对于提高卒中治疗效果具有重要意义。
研究团队通过炎症激活与合成磷脂杂化调控策略，对仿生纳米气泡膜结构进行工程化设计，实现了膜蛋白/脂质比例的精准调节，并进一步控制纳米气泡尺寸及表面生物识别特性。通过系统优化，获得不同尺寸的工程化仿生氙气泡，并揭示了仿生界面结构对其结构、气体递送、超声响应及炎症响应相关能力的调控规律。进一步研究发现，该仿生气泡能够模拟中性粒细胞的炎症趋向行为，发挥类似“特洛伊木马”的生物导航作用。在脑卒中急性期，可主动识别炎症激活的血管内皮，并促进跨越血脑屏障进入缺血区域，快速释放氙气发挥神经保护作用，改善局部微循环环境；在亚急性期，可被活化的小胶质细胞进一步摄取，通过调节炎症微环境，实现免疫稳态重塑。基于动物模型及转录组学分析，研究团队证实该载体能够显著降低脑梗死体积、改善神经功能缺损评分，并有效抑制炎症因子表达。机制研究表明，该治疗体系可通过调控凋亡、PI3K/Akt、NF-κB以及IL-17等多条关键信号通路，实现对神经损伤和炎症反应的协同调节，最终完成从急性期神经保护到亚急性期炎症调控的跨阶段精准治疗。
南京医科大学生物医学工程与信息学院金娟老师为共同通讯作者。南京医科大学硕士生赵文君和东南大学博士生王镆然为共同第一作者。文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.77194
（图文/顾宁团队；审核/胡本慧）