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缺血性脑卒中是威胁人类健康和生存的重大疾病之一,具有较高的发病率和致残率。目前临床治疗的主要途径是尽快恢复缺血区域血液再灌注,使脑组织获得血氧再供给。然而再灌注后,脑部固有小胶质细胞的激活和外周炎症细胞的浸润,以及过量活性氧（ROS）生成共同构成复杂而过度激活的脑免疫微环境,进一步加重神经系统的病理损伤,从而影响脑卒中患者的预后。因此,快速有效地调节复杂多变的脑免疫微环境,缓解过度免疫状态,对于减少再灌注损伤至关重要。基于此,本文以CXCR4高表达的干细胞膜包覆聚多巴胺纳米粒,负载核酸药物A151,构建了工程化仿生诱饵集成的多功能免疫抑制纳米系统（Versatile Immunosuppressive Nanosystem,VIN）,结合了精确的炎症趋向性、药物释放控制特性、活性氧清除和双重抗炎作用,高效重塑过度激活的脑部免疫微环境,减轻再灌注损伤。具体研究内容如下:1.VIN的构建和表征首先,利用四氧化三铁纳米粒诱导大鼠骨髓间充质干细胞膜高表达CXCR4受体,采用低渗裂解和反复冻融的方法提取细胞膜,超声重组形成工程化仿生诱饵囊泡（CM+）;其次,通过氧化自聚合制备聚多巴胺纳米粒（PDA）,基于Zn2+与氮原子及磷酸基团的络合作用,以Zn2+为桥将PDA（含氮原子）及核酸药物A151（cGAS抑制剂）紧密连接,得到负载A151的聚多巴胺纳米粒（AP）。最后,采用超声空化法将AP与CM+重组,制备工程化仿生诱饵集成的多功能免疫抑制纳米系统（VIN）。透射电镜结果显示VIN呈核壳结构,流体动力学直径为209.2±15.7 nm。免疫荧光和蛋白免疫印迹结果表明,CXCR4受体表达上调,且两个重要的功能蛋白CD47和CXCR4在VIN上保留完好。荧光分光光度计结果表明Zn2+促进A151的负载,负载率为94.6±1.2%,载药量达15.9%±0.7%。2.VIN的体外特性考察利用紫外分光光度法和电子自旋共振（ESR）考察PDA清除ROS特性;采用紫外分光光度法和透射电镜分析PDA响应ROS的降解特性;通过荧光分光光度法考察A151响应ROS的控释特性。结果表明,PDA纳米粒具有高效清除ROS的能力,并且能够响应ROS降解释放A151,20 h的累积释放率约为52.0%;通过荧光分光光度法和ELISA实验考察CM+诱捕CXCL12的特性,结果表明,高表达CXCR4的CM+可以高效捕获CXCL12。3.VIN的体外免疫抑制作用研究体外研究分别以BV2细胞、PC12细胞、中性粒细胞和单核巨噬细胞为细胞模型,考察VIN纳米系统体外免疫抑制作用。首先,构建体外血脑屏障（BBB）模型,相比于正常细胞膜包裹的纳米粒,VIN跨过BBB以及被BV2细胞和PC12细胞摄取效率提高了3-4倍。其次,构建BV2细胞炎症模型,免疫荧光染色、流式细胞术、ELISA法、基因组测序分析和蛋白免疫印迹实验证明VIN通过抑制cGAS-STING通路实现小胶质细胞表型转换,M2型小胶质细胞占比由2.3%增加至44.2%。另外,为了研究纳米系统抑制外周免疫细胞的浸润情况,采用Transwell实验考察VIN对中性粒细胞和单核巨噬细胞的迁移抑制作用,结果显示,VIN作为纳米诱饵可以捕获CXCL12,进而将中性粒细胞和单核巨噬细胞的迁移量分别降低66.0%和49.9%。最后,建立了PC12细胞氧化损伤模型,采用ROS检测、线粒体膜电位检测和活死细胞染色等方法证明了VIN清除ROS、保护神经元的能力。综上所述,VIN通过转换小胶质细胞表型、抑制外周免疫细胞迁移和减少ROS发挥体外免疫抑制作用。4.VIN的体内分布研究体内分布研究以脑缺血再灌注大鼠为动物模型,栓塞1 h后进行再灌注。免疫逃逸和体内药代动力学研究结果表明,VIN能够躲避血液中单核巨噬细胞的清除,显著地延长了血液循环时间。小动物活体成像实验表明VIN具有良好的脑部靶向能力,在缺血病变区域的蓄积能力是正常细胞膜包裹纳米粒的1.5倍。此外,脑组织免疫荧光结果显示,VIN能够有效穿过BBB并被小胶质细胞和神经元摄取,为其发挥治疗作用奠定了基础。5.VIN的体内药效学评价以脑缺血再灌注的SD大鼠为动物模型,在栓塞0.5 h后通过尾静脉注射药物,1 h后进行再灌注,评估VIN对缺血性脑卒中的体内治疗作用。在单次给药短期模型和多次给药长期模型中,神经功能评分、脑组织TTC染色、脑切片的TUNEL、H＆E和Nissl染色等检测结果表明,VIN能够促进大鼠神经行为学功能恢复,降低缺血大鼠死亡率,脑梗死面积分别减少了79.6%和89.4%。进一步分子生物学实验结果表明,VIN能够减少氧化损伤,调控小胶质细胞表型和减少外周免疫细胞浸润,重塑脑内免疫微环境。综上,本文成功构建了一种仿生纳米诱饵集成的多功能免疫抑制纳米系统,内（清除ROS,调控小胶质细胞表型）外（抑制外周免疫细胞浸润）协同重塑过度激活的脑部微环境,安全高效地减轻缺血再灌注损伤,具有潜在的临床应用前景。