上海市名中医陈伟团队在国际权威期刊《ACS Nano》发表研究成果，构建新型中药纳米制剂，靶向干预脓毒症关键病理环节

2025年9月1日，上海中医药大学附属龙华医院陈伟教授团队于国际权威期刊《ACS Nano》（IF=16）发表了名为“Picroside II-Encapsulated Nanoformulations as Pyroptosis Inhibitor Alleviate Cytokine Storms and Remodel Gut Microbiota Disturbances”的研究文章。

研究背景

脓毒症是一种由严重感染引发的全身性炎症反应综合征，据WHO统计：全世界每年发病者超过3000万人，导致约1100万人死亡，是全球医院内死亡最主要的病因。尽管各类新型抗生素和支持治疗已广泛应用，其疗效依然不尽如人意，迫切需要探明其发生发展的关键机制，针对性研究开发新型有效的治疗策略与方法。

免疫细胞中的焦亡通路过度激活以及肠道菌群失调，是脓毒症死亡率高的两个关键原因。新近研究发现，革兰氏阴性菌外膜的脂多糖（LPS）通过两种途径诱发焦亡：一是结合Toll样受体激活NF-κB通路，促进NLRP3表达，切割GSDMD蛋白引发线粒体活性氧（ROS）释放；二是直接进入细胞质激活caspase-11/4/5，导致GSDMD切割和细胞焦亡。此外，肠道菌群出现同步或继发性代谢紊乱是引发第二波细胞因子风暴，导致患者病情加重，危及生命的重要机制。

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。

胡黄连苷II是从中药胡黄连中提取的黄酮类化合物。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，是紧扣脓毒症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，严重影响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？在分析优化既往研究与技术的基础上，陈伟团队利用棕榈酸可选择性通过SCARA3受体介导的内吞作用进入细胞，同时可结合Toll样受体的特性，运用独具中国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—（Z-MON-P），成功研发出具有大比表面积、良好生物相容性和易功能化的新型硅质纳米中药颗粒制剂Z-MON-P。

Z-MON-P不仅靶向ROS/NLRP3/Caspase-1通路及其他GSDMD切割途径，同时显著调节菌群失衡；既可有效阻断LPS结合，又可实现精准递呈治疗脓毒症。进一步开展的药物特征性检测、活性与降解、摄取与效价、功能与代谢、模型与验证、蛋白表达与生物安全性、微生物α多样性、有益菌/有害菌丰度变化等针对性多模块研究表明此新型中药制剂可通过多水平抑制焦亡相关细胞因子风暴并重塑肠道菌群，为脓毒症治疗提供了基于天然药物的高效、快速、精准的新策略、新方法。

研究成果

1.新型中药纳米制剂的研发与特性：研究团队成功制备了具有中空结构的二硫键桥联介孔二氧化硅纳米颗粒（MON），其水合粒径仅约50纳米，电镜观察显示其为均匀分布的空心球体。经棕榈酸修饰及红外光谱分析证实，成功制备了表面功能化的Z-MON和M-MON，并实现了药物Picroside II的高效装载，载药系统Z-MON-P（棕榈酸修饰的二氧化硅-胡黄连苷II纳米系统）和M-MON-P（非棕榈酸修饰的二氧化硅-胡黄连苷II纳米系统）表现出较高的载药效率和包封率。最终形成的纳米制剂在溶液中表现出了良好的单分散性、稳定性和缓释特性，具备良好的生物相容性和应用潜力。（Figure 1）

Figure 1

2.新型中药纳米制剂靶向焦亡相关通路治疗脓毒症：Z-MON-P展现出良好的生物安全性的同时，能够显著缓解LPS诱导的细胞活力下降，其保护效果明显优于M-MON-P和游离药物。在细胞功能方面，Z-MON-P有效减轻线粒体损伤，显著降低炎症因子IL-6和TNF-α的表达，并具备优异的ROS清除能力和抗炎能力。在机制层面，Z-MON-P可通过SCARA3受体介导的内吞作用高效进入细胞，尤其可贵的是，在LPS刺激后可进一步增强其摄取；同时有效抑制TLR-LPS结合，抑制焦亡相关蛋白与炎症因子表达，形成“药物递送-焦亡抑制”的正反馈循环。（Figure 2，3）

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3.新型中药纳米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。（Figure 4）

Figure 4

总 结

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。