廣東
免疫系統在維持機體穩態、抵御病原體和修復組織損傷中扮演核心角色，但其失調會引發感染、自身免疫病、慢性炎癥及組織損傷等多種疾病。傳統免疫治療手段如系統性給藥常伴隨毒性大、靶向性差和療效短暫等問題。水凝膠因其類細胞外基質結構、高生物相容性和可編程釋放特性，成為局部免疫調節的理想載體，能夠實現精準、持續、智能的免疫干預。
新加坡南洋理工大學趙彥利、深圳大學任祥忠等人團隊系統回顧了水凝膠作為“hitchhiking”免疫遞送平臺的構建原理（被動/主動釋放）與裝載對象（細胞因子、基因、活細胞、氣體、ROS清除劑），并全面梳理其在感染、腫瘤、自身免疫、組織損傷及慢性炎癥五大類疾病中的最新應用、關鍵挑戰與未來展望。相關內容以“Hitchhiking Delivery Systems: Therapeutic Hydrogels as Advanced Tools for Immunomodulatory Applications”為題發表在《
Chemical Reviews》上
【主要內容】
圖1 疫調節水凝膠全景示意圖
總覽示意圖：展示免疫調節水凝膠的被動/主動釋放設計原理，及其在感染、代謝、自身免疫、炎癥、組織損傷五大疾病場景中的“hitchhiking”遞送與應用全景。
圖2 適應性免疫流程總覽
用四幅分圖系統描繪了B細胞與T細胞的生命周期：從骨髓/胸腺的發育與負向篩選，到淋巴結內抗原呈遞與激活，再到生發中心產生高親和力抗體及記憶細胞，為后續水凝膠精準干預適應性免疫提供理論坐標。
圖3 腫瘤免疫治療一體化水凝膠
集中展示三種水凝膠策略：納米脂質體-聚合物水凝膠共遞送TGF-β抑制劑與IL-2解除腫瘤抑制；邏輯門控水凝膠在糖尿病骨瘤微環境中按需釋放IL-10/BMP-2；術后原位水凝膠同時裝載CAR-T細胞、抗PD-L1血小板和IL-15，顯著抑制黑色素瘤復發并延長生存。
圖4 基因/小分子水凝膠遞送平臺
呈現三類代表性平臺：電紡膜-水凝膠復合體系MMP-2觸發釋放siRNA防肌腱粘連；“nano-in-micro”微球緩釋miR-140治療骨關節炎；多酚-肽及天然小分子自組裝水凝膠提升眼部及黃斑病變抗炎療效。
圖5 體內CAR-T制造與遞送水凝膠
兩大設計：MASTER凍干支架將CD3/CD28抗體與IL-2固定于多孔海藻酸鈣，在體內完成CAR-T“現場制造”；可注射PNP水凝膠作為CAR-T與細胞因子的臨時生態位，顯著提升實體瘤免疫治療效果。
圖6 抗炎氣體釋放水凝膠
展示CO、H?S、NO三種氣體信號分子的水凝膠控釋方案：CO釋放貼片保護氧化應激心肌；H?S水凝膠促心臟瓣膜M2極化與再生；NO涂層血管支架抑制平滑肌增生并促進內皮化，全面彰顯氣體-水凝膠協同免疫調控潛力。
圖7 天然ROS清除水凝膠
圖8 人工納米酶ROS清除水凝膠
圖中展示天然（甘草酸、酶級聯）與人工（MnO?、CeO?、MXene等）ROS清除水凝膠：均能在炎癥或缺血微環境中持續清除過量ROS，驅動巨噬細胞M2極化、保護核酸/細胞活性，并分別用于糖尿病創面、骨缺損、放療黏膜炎及感染創面，實現抗氧化-免疫調節一體化治療。
圖9 新冠疫苗/治療水凝膠
圖10 腫瘤術后免疫治療水凝膠
圖11 類風濕關節炎治療水凝膠
圖12 脊髓損傷修復水凝膠
圖13 慢性創面愈合水凝膠
圖14 牙周炎治療水凝膠
圖15 炎癥性腸病治療水凝膠
圖16 心肌梗死修復水凝膠
圖9-16系統展示了水凝膠在感染、代謝、自身免疫、炎癥及組織損傷五大領域的廣泛適應證：圖9以COVID-19與膿毒癥為例，實現疫苗長效緩釋與病毒中和；圖10聚焦腫瘤術后免疫，原位噴霧或放療-免疫聯合凝膠徹底清除殘留病灶；圖11針對類風濕關節炎和1型糖尿病，分別通過NO清除、干細胞/納米酶或葡萄糖響應胰島素遞送實現免疫-代謝雙重調控；圖12-13覆蓋脊髓損傷與慢性創面，利用ROS清除、外泌體或活菌水凝膠重建神經-血管-免疫網絡；圖14-16進一步延伸至牙周炎、炎癥性腸病和心肌梗死，通過微針貼片、口服微球及心包腔注射等方式，精準調節局部菌群、氣體信號與心肌免疫-修復軸，全面彰顯水凝膠從體表到內臟、從預防到再生的跨場景治療潛能。
【全文總結】
本綜述系統梳理了水凝膠作為“hitchhiking”免疫遞送平臺的最新進展，涵蓋其設計原理（被動/主動釋放機制）及其在遞送細胞因子、基因、小分子藥物、干細胞、免疫細胞、氣體信號分子和ROS清除劑等方面的創新應用。通過整合免疫調節與組織修復功能，水凝膠已在感染性疾病、代謝病、自身免疫病、組織損傷和慢性炎癥等多種模型中展現出顯著療效。盡管仍面臨生物安全性、機制不清和臨床轉化等挑戰，水凝膠免疫調控平臺為實現個性化、精準化免疫治療提供了強有力的工具與方向。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.4c00923
來源：BioMed科技
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