结核病(TB)由结核分枝杆菌(M.tb)引起,是全球高发病率和死亡率的传染性疾病。目前临床依赖抗生素治疗,但存在耐药性、药物半衰期短及副作用显著等问题。光疗(包括光动力疗法 PDT 和光热疗法 PTT)作为替代方案,具有无创性且不易引发耐药性,但其疗效受限于肉芽肿(结核病的标志之一)的缺氧微环境(阻碍 PDT 中活性氧 ROS 生成)及靶向性不足。
现有研究中,聚集诱导发光(AIE)光敏剂在聚集状态下荧光和 ROS 生成能力增强,适合成像引导 PDT;全氟碳(PFC)可高效携氧缓解缺氧;普鲁士蓝(PB)纳米颗粒兼具光热效应和载药能力;红细胞膜(RBC)包覆能延长纳米颗粒的血液循环并增强靶向性。然而,整合这些特性以实现肉芽肿靶向、自供氧及联合光疗的一体化纳米平台尚未被开发,成为结核病治疗的关键挑战。
因此,研究团队构建了一种基于红细胞膜伪装的多功能纳米颗粒(RBC-O₂/TQ@PB),整合了 AIE 光敏剂(PEG₂₅₀-TQ)、PFC(携氧)和 PB(光热剂),实现了肉芽肿靶向、自供氧及 PDT 与 PTT 的联合治疗。
该纳米颗粒通过红细胞膜的 CD47 蛋白延长血液循环时间,借助增强渗透滞留效应(EPR)富集于肉芽肿;PFC 释放氧气缓解缺氧,促进 AIE 光敏剂在激光下生成更多 ROS(增强 PDT);PB 在激光下产生光热效应(PTT),且光热引发的血流增加进一步改善氧供应。体内外实验显示,其能有效抑制结核分枝杆菌(及替代菌 M.m、BCG)的增殖,缩小肉芽肿病灶,且生物相容性良好(溶血率 < 5%,对正常细胞毒性低,主要器官无损伤)。
这一自供氧的仿生纳米平台首次通过缓解肉芽肿缺氧增强 AIE 光敏剂介导的 PDT,结合 PTT 实现了高效抗结核治疗,为临床结核病治疗提供了新范式。