Sci Adv:北京大学邓旭亮等团队开发免疫调控纳米“遥控器”,磁电纳米平台可编程性诱导TH2反应,在多种自身免疫病模型中恢复免疫稳态
- 刺激响应型纳米材料
- 自身免疫性炎症
- 局部静电环境
来源:iNature 2026-02-24 11:15
该研究开发了一种仿生磁电纳米颗粒(DC@CFO/BFO),通过将树突状细胞膜包覆在核壳结构的CoFe₂O₄@BiFeO₃颗粒表面,实现了对CD4⁺ T细胞的选择性靶向。
刺激响应型纳米材料为免疫调节提供了一个前景广阔的平台。然而,其在调控T细胞反应方面的应用仍存在局限。
2026年2月11日,北京大学邓旭亮、张学慧、吕丹及南京理工大学汪尧进共同通讯在Science Advances 在线发表题为Magnetoelectric nanoparticles drive TAF9B+ TH2 cell expansion to alleviate inflammation的研究论文。该研究开发了一种仿生磁电纳米颗粒(DC@CFO/BFO),通过将树突状细胞膜包覆在核壳结构的CoFe₂O₄@BiFeO₃颗粒表面,实现了对CD4⁺ T细胞的选择性靶向。
在磁场刺激下,DC@C FO/BFO可定位至核糖体,并通过调节核糖体出口通道的静电相互作用增强蛋白质合成。这种靶向核糖体的调控机制通过诱导IL-4分泌及TAF9B依赖性转录重编程,促进II型免疫反应,进而增强辅助性T细胞2(TH2)的增殖。
在结肠炎和关节炎小鼠模型中,全身给予DC@CFO/BFO或过继转移磁电响应型TH2细胞均能缓解炎症并恢复免疫稳态。相比之下,在Taf9b缺陷的T细胞中这些效应被消除,凸显了TAF9B介导此反应的关键作用。本研究结果表明,磁电纳米复合材料可作为T细胞工程的有效工具,并为自身免疫性炎症的治疗提供了一种具有转化潜力的策略。

CD4⁺辅助性T(TH)细胞通过分化为具有不同效应功能的多重亚群,协调适应性免疫应答。继最初发现的TH1和TH2细胞之后,其他亚群也已被鉴定,包括TH17、TH9、TH22、TH25、滤泡辅助性T(Tfh)细胞以及调节性T(Treg)细胞。
其中许多谱系,特别是TH17和Treg细胞,表现出可塑性,能够反映变化的免疫环境因素而发生功能重极化,从而将研究范式从僵化的谱系稳定性转向动态适应性。然而,在这一更广泛的网络中,TH1和TH2细胞仍属于最稳定且相互抑制的亚群。以分泌干扰素-γ(IFN-γ)为特征的TH1细胞介导促炎应答,并参与1型糖尿病、多发性硬化症和类风湿关节炎等自身免疫性疾病的发病机制。
相比之下,TH2细胞通过白细胞介素-4(IL-4)和白细胞介素-13(IL-13)等细胞因子,抑制巨噬细胞活化并促进组织修复。因此,恢复TH1/TH2平衡仍然是自身免疫病中一种有效的治疗策略。
近期研究致力于利用物理刺激局部调控T细胞命运,与传统免疫疗法相比,其具有时空精确性且能降低全身毒性。外部电场或磁场已被证明可影响免疫细胞行为,包括T细胞迁移和细胞因子产生。这些发现表明,能够提供可控生物物理信号的工程材料,可以在无需外源性细胞因子的情况下引导T细胞极化。
纳米颗粒的设计在决定其生物交互作用和治疗效果方面起着关键作用。用天然细胞膜(例如来自抗原呈递细胞的膜)包被纳米颗粒,可赋予其免疫逃逸、组织靶向和增强的功能性。当此类杂化材料与刺激响应特性(如磁电性)相结合时,能够实现对免疫应答的精确、无创调控。

模式机理图(图片源自Science Advances )
T细胞中的蛋白质合并与能量代谢和功能状态紧密相关。最新证据表明,局部静电环境因素,尤其是核糖体出口通道内的环境,可影响翻译动力学。然而,电活性材料是否能通过调控核糖体功能来重编程T细胞应答,目前尚不清楚。
本文报道了一种仿生磁电纳米复合材料(DC@CFO/BFO)的开发。该材料由CoFe₂O₄@BiFeO₃核壳纳米颗粒包被树突状细胞(DC)膜构成,可用于远程控制CD4⁺ T细胞命运。在磁刺激下,磁电核产生局部电场,增强核糖体活性,促进IL-4的产生并激活TH2相关转录因子TAF9B。
这可在体外驱动强烈的TH2极化。在小鼠结肠炎和关节炎模型中,经刺激的DC@CFO/BFO纳米复合材料治疗可诱导TH2偏移并减轻炎症病理,从而凸显了一种通过磁电纳米刺激进行免疫调控的策略。
原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz3199
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