突破血脑屏障，中国医科大学刘国军等开发纳米平台为细菌性脑膜炎提供广谱给药方案

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Adv Sci：突破血脑屏障，中国医科大学刘国军等开发纳米平台为细菌性脑膜炎提供广谱给药方案
5 i0 f8 v4 v" W9 F5 d, J1.        中枢神经系统（CNS）
5 Y1 s0 _- U6 V0 ?* n. z) W6 Q2.        纳米载体
- B6 T, P4 [# X( u' _3.        血脑屏障(BBB)
$ R$ X; z( c' G; o& [5 }0 D. e来源：iNature 2026-11-02 12:41
. U. O! V1 I3 Y2 j该体系可用于治疗革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌诱发的脑膜炎，为临床中枢神经系统（CNS）感染的抗生素治疗克服BBB带来的限制提供了极具前景的思路。
- b0 T$ q! ]. W! y8 {血脑屏障（BBB）维持脑部稳态，但会限制治疗药物进入；在细菌性脑膜炎中，抗生素穿透能力有限，难以递送至脑实质与脑脊液，削弱药效，因此亟需能够突破该屏障的递送策略。$ I" H& t- o, ]* N7 }7 K
2026年10月18日，中国医科大学刘国军、李鹤然、杜婷、刘明妍共同通讯在Advanced Science（IF=14.1）在线发表题为A Chiral Virus-Like Nanoplatform That Broadly Mediates Antibiotic Delivery to the Brain for Bacterial Meningitis Therapy的研究论文。本研究构建了一种经L-丙氨酸功能化修饰、用于抗生素递送的手性病毒模拟介孔二氧化硅纳米结构（CVSN）。
4 ^0 Z6 G- y9 S+ i6 {该体系具备多项独特优势：（1）纳米尺度有利于穿过BBB；（2）类病毒形貌提升血管富集与穿透能力，为被动靶向奠定基础；（3）手性表面修饰赋予主动识别能力，实现更高效的生物靶向；（4）介孔结构保障高载药效率以及药物可控释放。  i% G; i+ Z6 X4 p6 X
实验结果表明，该纳米结构可高效穿透BBB进入脑实质，并靶向递送至小胶质细胞与星形胶质细胞。该体系模拟病毒装载货物的方式，最终提升多种抗生素的生物利用度，提高其在脑实质与脑脊液中的药物浓度；这些抗生素理化性质、抗菌谱及BBB穿透能力各不相同，包括头孢哌酮、诺氟沙星、左氧氟沙星与亚胺培南。
& ~: E" O. u: c  I# a  j该体系可用于治疗革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌诱发的脑膜炎，为临床中枢神经系统（CNS）感染的抗生素治疗克服BBB带来的限制提供了极具前景的思路。9 M4 O8 M7 ]" q- G, M6 Z9 M+ L

4 k* Y& J: P. a中枢神经系统（CNS）是人体主要的调控与整合中枢。CNS感染性疾病常引发一系列复杂且严重的病理级联反应，严重威胁人类健康与生命安全。细菌性脑膜炎（BM）是CNS最常见、致死率最高的感染性疾病之一。' o$ H; U2 J3 G$ P9 {1 f" p
全球每年新增病例接近170万例，预估病死率为10%~20%。目前，BM的治疗以常规抗生素为主，但仍难以改善患者预后；同时抗生素耐药问题日益突出，传统抗生素药效下降，给该病的临床管控带来巨大挑战。综上，开发能够促进抗生素靶向跨BBB递送的策略，对于BM治疗至关重要。1 n+ A. L" Q  w+ s" N
近年来，纳米材料凭借高比表面积、可调控孔径、优异生物相容性以及易于功能化修饰等特点，在生物医学领域的应用快速拓展。目前，用于细菌性脑膜炎治疗的新型纳米药物研发已经取得长足进展。该体系对13株临床分离肺炎链球菌表现出强效抗菌活性，可被脑毛细血管内皮细胞（BCECs）高效摄取，具备优异的BBB穿透能力。
& ]- _) l0 I, D; U尽管已有进展，仿生纳米平台的转化开发仍需要在结构复杂度、制备可重复性、理化稳定性、可量产性以及治疗性能之间取得平衡。因此，本研究聚焦于将类病毒拓扑结构、手性表面修饰与介孔载药功能进行整合，并对所得平台的理化性质与生物学性能开展实验评价。
; w: ^: s% A8 `, g手性纳米平台在生物医学领域发展为前景良好的递送系统，尤其适用于需要精准生物靶向的疾病。由于生命体系本身具有手性，在手性纳米材料中引入手性特征，可显著改变其与生物大分子、细胞膜以及受体之间的相互作用。6 b! u  a+ n5 d  I: g% x6 x
相较于传统非手性载体，手性纳米平台具备多项突出优势，有望成为一种有效策略，促进抗生素向CNS递送，克服细菌性脑膜炎传统治疗方案的局限。综合仿生设计与理化特性考量，本研究选择L-丙氨酸作为表面手性配体。$ t' _' w* ~5 H" `4 |, V
图片过大，无法上传。CVSN@CPZ在SAU诱导型BM中的治疗效果评价及分子机制（摘自Advanced Science ）
1 A1 e! d5 B. I* S! U基于该设计思路，本研究构建了手性类病毒介孔二氧化硅纳米粒递送体系，以期突破BBB限制、改善BM治疗效果。该载体采用带有仿生L-丙氨酸配体修饰的多接触式病毒刺突样结构，强化BBB穿透能力，能够在脑实质、脑室与脑膜部位特异性分布。5 L9 q9 h" l1 N* m
进入CNS后，该纳米载体可实现头孢哌酮（CPZ）、诺氟沙星（NOR）、左氧氟沙星（LFX）、亚胺培南（IPM）等抗生素的可控释放，有效清除病原体、抑制细菌增殖。此外，纳米载体释放的抗生素可靶向脉络丛上皮细胞，减轻炎症损伤、保护屏障功能，进一步抑制促炎细胞因子释放与白细胞浸润，最终缓解脑膜炎症、减轻脑水肿。
- w8 U0 S) D, U5 h0 \: M* i同时，该载体体内循环时间更长，能够维持CSF与脑组织内的有效治疗药物浓度，减少给药频次、降低全身毒性，提升患者依从性与用药安全性。% n& ?' }" I0 m9 t9 v
参考消息：https://doi.org/10.1002/advs.78317
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