ACS Nano｜国际顶刊发布中国创新成果：新型纳米中药直击脓毒症两大关键机制

2025年9月1日，上海市中医药学会危重病分会陈伟教授团队在国际权威期刊《ACS Nano》（IF=16）发表了名为“Picroside II-Encapsulated Nanoformulations as Pyroptosis Inhibitor Alleviate Cytokine Storms and Remodel Gut Microbiota Disturbances”的研究成果。

脓毒症是一种由严重感染引起的全身性炎症反应。根据世界卫生组织（WHO）的数据，全球每年有超过3000万人患病，其中约1100万人死亡，是目前导致人类医院内死亡的主要原因。为拯救脓毒症患者，全球每年仅仅新型抗生素研发一项，总资金投入就高达10-15亿美元，但治疗效果依然不甚理想。国内外科学家都在着力探索开发更为有效的脓毒症治疗策略。

二十多年来，陈伟教授团队始终专注于中医药治疗危重症的临床与基础研究，在对大量古代和现代文献溯源与提炼的基础上，提出了“虚毒瘀杂至合而为病”的创新理念。围绕脓毒症，团队展开了“中医理论-临床治疗-机制探究-药物研发”四位一体的系统化研究，其中之一，便是从中药复方-单药-有效成分-纳米药递呈系统等开展多层面、递进式研究，致力于探索中医药治疗脓毒症的新方法、新途径。

免疫细胞中焦亡通路过度激活以及肠道菌群失调，是近年来研究发现的脓毒症高死亡率的两大关键原因。革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖（LPS）可通过与Toll样受体结合以及直接进入细胞激活焦亡相关蛋白两种方式引发焦亡。此外，肠道菌群紊乱会引发第二波细胞因子风暴，加重病情，危及患者生命。

胡黄连苷II是从中药胡黄连中提取的一种黄酮类化合物。前期研究表明胡黄连苷II能同步有效抑制焦亡并改善肠道菌群失调，是紧扣二大关键病理环节治疗脓毒症的理想天然药物。然而，因代谢速率过快、非特异性分布等药代动力学缺陷，严重限制了其临床应用与疗效。

如何才能扬长避短，最大限度发挥中医药的优势？陈伟团队在归纳分析以往研究的基础上，提出了一个全新的构思：利用棕榈酸既能通过SCARA3受体介导进入细胞，又能结合Toll样受体的双特性，运用独具特色的最新纳米技术，采用棕榈酸修饰硅质纳米颗粒并负载胡黄连苷II。经过无数次的失败与不懈努力，团队最终成功研制出新型纳米中药制剂“Z-MON-P”。

新型中药制剂的特性： 制备出的中空结构的二硫键桥联介孔二氧化硅纳米颗粒（MON），直径仅约50纳米，电镜下呈均匀空心球状。经多重验证，得到的表面功能化的Z-MON和M-MON可实现了对胡黄连苷II的高效率装载，而载药系统Z-MON-P和M-MON-P更具有高载药量和包封率，分散性好，稳定性高，兼具缓释效果、生物相容性良好的优秀特质，应用潜力大。

新型中药制剂靶向焦亡相关通路治疗脓毒症：Z-MON-P在药物安全的前提下，能靶向焦亡相关通路（ROS/NLRP3/Caspase-1）及其他GSDMD切割途径，显著缓解LPS引起的细胞活性下降，效果优于M-MON-P和胡黄连苷II单药；能减轻线粒体损伤，降低炎症因子的表达；能有效清除活性氧，抗炎抗氧化效果突出。在机制上，Z-MON-P可通过SCARA3受体介导进入细胞，尤其可贵的是，在LPS刺激后吸收进一步增强；可抑制Toll受体与LPS结合，减少焦亡相关蛋白和炎症因子的表达，形成“药物递送-焦亡抑制”的正向反馈循环。

新型中药制剂调控肠道菌群治疗脓毒症：LPS导致有益菌减少、有害菌增多，出现菌群失衡状态是脓毒症恶化的重要环节之一，其导致的同步或继发性代谢紊乱是引发细胞因子风暴，危及生命的重要机制。研究表明Z-MON-P可有效缓解LPS导致的肠道菌群紊乱，保持微生物α多样性，使菌群结构趋于正常状态。Z-MON-P还能显著提高负责生产短链脂肪酸的关键有益菌属丰度，有效拮抗脓毒症造成的肠道菌群紊乱，帮助构建健康的肠道微生态环境，促进肠道功能恢复。

新型中药纳米制剂具备拮抗氧化应激，抑制炎症风暴、调控重塑肠道微生态的作用，可有效干预脓毒症的发生发展。本研究涵盖了从分子机制（蛋白水平）到宏观生理（器官功能、菌群调控）的多水平、多维度，为脓毒症的有效治疗提供了潜在的新方案与新策略。