中国药科大学邓大伟/王志祥教授《AHM》 | 西瓜仿生微纳递药新范式：靶向调控氧化还原 + 重塑菌群，精准治疗溃疡性结肠炎

溃疡性结肠炎（UC）作为一类难治性炎症性肠病，以肠黏膜屏障损伤、免疫调节紊乱、肠道菌群失衡为核心病理特征，临床现有治疗手段始终面临全身毒性显著、病灶靶向性不足的核心瓶颈，亟需开发新型口服递药策略以实现 UC 的精准高效治疗。近日，中国药科大学邓大伟教授、王志祥教授团队在国际生物材料与医疗健康领域权威期刊《Advanced Healthcare Materials》（2026 年，IF=11.982）发表重磅研究，创新性构建西瓜仿生型微纳分级递药系统（QC@HACM），以天然抗氧化成分槲皮素为核心活性物质，通过微纳结构协同实现结肠靶向递药，同步完成氧化还原稳态调控、肠道菌群重塑与肠黏膜屏障修复，为溃疡性结肠炎的口服靶向联合治疗提供了全新的技术路径与研究思路。。

研究背景

溃疡性结肠炎的发病机制呈现多维度、网络化特征，肠上皮屏障完整性破坏、肠道菌群失调会引发机体过度免疫激活，进而导致活性氧（ROS）过量蓄积，最终形成氧化应激 - 慢性炎症 - 组织损伤的恶性病理循环。当前临床主流治疗药物包括 5 - 氨基水杨酸、糖皮质激素、抗 TNF-α 生物制剂等，虽可短期缓解炎症症状，但长期应用易引发胃肠道不适、骨髓抑制、肝毒性、免疫功能受损等严重不良反应，且单靶点治疗模式无法逆转 UC 复杂的多靶点病理损伤。

同时，巨噬细胞极化失衡是 UC 炎症持续进展的关键免疫机制，病变部位促炎 M1 型巨噬细胞占绝对主导，释放大量促炎因子与 ROS 进一步加剧黏膜损伤，而负责炎症消退与组织修复的 M2 型巨噬细胞功能则被显著抑制。天然黄酮类化合物槲皮素具备优异的抗氧化、抗炎活性，可靶向调控 Nrf2/HO-1 通路、修复肠屏障，但其水溶性差、化学稳定性低、体内生物利用度极低的成药缺陷，直接限制了其在 UC 治疗中的临床应用，亟需通过纳米递药技术突破其成药瓶颈。

主要内容

基于此，研究团队受自然界“西瓜籽-西瓜”结构的仿生启发，设计了微纳分级核壳递药系统，将载药纳米粒作为 “西瓜籽”，水凝胶微球作为 “西瓜壳”，借助微流控技术实现一体化精准制备，该系统可实现胃肠道保护- 结肠靶向-氧化响应释药的分级递药功能。该递药系统分为两级核心结构：内核为Qu@CSCP 纳米粒，通过酰胺化、酯化反应将硫酸软骨素（CSU）、咖啡酸（CA）与聚乳酸（PLA）合成 CSCP 载体，采用改进反溶剂沉淀法包载槲皮素，形成亲水外壳-疏水内核的纳米结构，依托二硫键实现 ROS 响应释药；外壳为HACM 水凝胶微球，以透明质酸甲基丙烯酸酯（HAMA）、巯基化海藻酸钠（Alg-SH）为原料，经离子交联与 UV 固化形成水凝胶基质，表面吸附 Ca²⁺提升机械强度，既保护内核纳米粒免受胃肠道严苛环境降解，又实现结肠部位的主动靶向与黏膜黏附。采用微流控流聚焦技术，以载纳米粒的水相为分散相、含 5% Span 80 的石蜡油为连续相，精准调控两相流速制备粒径均一的微球，最终获得平均粒径 168.5±8.0μm 的 QC@HACM 微球，通过共聚焦激光扫描显微镜证实纳米粒在微球内均匀分布，成功构建出典型的西瓜仿生核壳结构。

该西瓜仿生微纳递药系统（QC@HACM）体外具备优异的理化稳定性与氧化响应释药性能，Qu@CSCP 纳米粒可高效清除多种活性氧自由基，QC@HACM 微球能抵御胃肠道严苛环境、实现结肠定位精准释药；体外细胞实验证实，该系统可清除胞内过量 ROS、激活 Nrf2/HO-1 抗氧化通路，驱动巨噬细胞向抗炎修复 M2 型极化，同时抑制肠上皮细胞凋亡、上调紧密连接蛋白表达以修复黏膜屏障；体内实验显示其依托双重靶向机制在炎症结肠长效滞留，可显著改善溃疡性结肠炎小鼠的炎症症状、修复结肠组织损伤，且通过 16S rRNA 测序证实其有效恢复肠道菌群多样性、富集有益菌并抑制致病菌增殖，整体系统兼具优异治疗效果与良好生物安全性，为溃疡性结肠炎的口服靶向协同治疗提供了创新的仿生递药范式与临床转化基础。

方案1 “西瓜状”多级靶向微球用于溃疡性结肠炎（UC）联合治疗的示意图

注：本文基于X.Wang, X.Liu, G.Zhou, et al. “A Watermelon-Like Micro/Nano Hierarchical Delivery Platform for Ulcerative Colitis by Regulating Redox Homeostasis and Remodeling Gut Microbiota.” Advanced Healthcare Materials (2026): e05873. 原文解读，数据以原文为准。

信息来源：纳米药韵

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