《细胞》重磅！中国科学家突破血脑屏障，开通药物“颅内高速”

近些年来，针对阿尔茨海默病、帕金森病、脑肿瘤等中枢神经系统疾病的药物不断涌现，但这类研究面临的一大挑战是大脑的天然结构——血脑屏障。这层特殊的细胞屏障只允许氧气、葡萄糖等必需物质通过，而绝大多数药物都难以通过并进入大脑发挥作用。因此，科学家一直在尝试寻找能够绕开血脑屏障的策略。

最近，《细胞》杂志的一项研究就借助纳米颗粒与免疫细胞解决了这一难题。清华大学张明君团队与首都医科大学附属北京天坛医院王伊龙团队合作发现，将白蛋白纳米颗粒经颅骨内注射后，可高效“劫持”颅骨髓系免疫细胞。这些载药细胞能绕行血脑屏障、经颅骨骨髓-硬脑膜-类淋巴系统快速迁移至中枢神经性系统病灶，并将药物递送至受损神经元，实现急性和长期神经保护效果。

传统上，科学家曾尝试利用血液循环中的免疫细胞作为药物载体。但这种方式效率较低，全身注射的细胞只有极少数能抵达大脑。而随着对颅骨免疫系统的研究发展，研究者发现颅骨内的骨髓并非“静止结构”，而是通过一系列微小通道与脑膜相连。这条天然迁移通路能让免疫细胞在生理或病理状态下绕开血脑屏障，快速、定向进入脑内病灶。

与远道而来的外周血免疫细胞相比，这些大脑附近的免疫细胞反应更快，靶向性也更强。这也给绕开血脑屏障提供了一个绝佳的突破口。但要如何让这些免疫细胞转变成药物载体，带着药物进入大脑呢？

▲研究示意图（图片来源：参考资料[1]）

研究团队想到了一种特殊的伪装材料：血清白蛋白。基于白蛋白制备的纳米颗粒，能天然地被髓系免疫细胞，特别是中性粒细胞高效识别并吞噬。因此只需让纳米颗粒包裹药物，就能坐上免疫细胞的“顺风车”。

小鼠实验中，研究者用针头精准地将载药的白蛋白纳米颗粒直接注射到小鼠颅盖骨的骨髓腔中。结果显示，注射2小时后，超过90%的纳米颗粒就被颅骨骨髓中的中性粒细胞和单核细胞吞噬，效率远超传统的静脉注射。

借助组织透明化和三维成像技术，研究团队清晰观察到搭载纳米颗粒的细胞沿着“颅骨-脑膜微通道”，从颅骨骨髓向中枢神经系统迁移。正常状态下，这种迁移过程并不活跃。而一旦小鼠发生脑卒中，细胞迁移显著增强，并在脑膜、脑卒中病灶区高度富集。这表明，纳米颗粒最终被成功递送到了大脑病灶内的神经元中，实现了高度特异的靶向治疗。

图片来源：123RF

在脑卒中小鼠模型中，即使给药剂量仅为传统静脉注射的1/15，这种创新方式仍能显著减小脑梗死体积、缓解脑水肿，并明显改善神经功能。

在动物实验基础上，研究团队开展了探索性的人类临床研究，试验共纳入20例恶性脑中动脉梗死患者。结果显示，经颅骨骨髓给药的流程清晰、手术耐受性良好，随访期间未观察到与给药相关的严重不良事件，且在神经功能恢复方面呈现出积极趋势，为该策略的临床转化提供了初步依据。

这一发现为长期困扰神经疾病药物治疗的血脑屏障难题提供了新的解决思路。研究作者还指出，这一通路未来有望递送更多所需的分子，甚至与脑机接口技术联合使用，为脑机智能融合提供新启示。

题图来源：123RF

参考资料

[1] Nanoparticles hijack calvarial immune cells for CNS drug delivery and stroke therapy. Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.008

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