急性肺炎，无论是因病原体感染还是肺部损伤所致，始终是全球范围内威胁生命的重大健康问题。重症病例的核心病理特征在于免疫失调引发的“细胞因子风暴”，这不仅加剧肺部损伤，还可能导致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和败血症等致命并发症。目前，临床常用广谱糖皮质激素（如地塞米松）进行抗炎治疗，但其存在削弱免疫力、引发代谢紊乱等显著风险。新兴的靶向疗法虽副作用减少，却常因单一靶点导致其他免疫通路代偿性激活，疗效受限。在此背景下，一种名为CD24（分化簇24）的天然免疫调节分子展现出独特优势：它能通过结合损伤相关分子模式（DAMPs）并激活Siglec-G/SHP-1信号轴，选择性地抑制由无菌性炎症驱动的过度反应，同时保留机体对病原体相关分子模式（PAMPs）的防御能力。然而，如何将CD24高效、安全地递送至肺部病灶，仍是其临床转化面临的关键难题。

针对上述挑战，苏州大学钟志远教授、邓超教授团队和中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所叶明舟研究员合作，开发了一种可吸入的、活性氧（ROS）响应性且具备黏液穿透能力的纳米凝胶平台（ROSuNG），用于肺部靶向递送CD24蛋白。该纳米凝胶由透明质酸衍生物和四臂聚乙二醇通过无催化剂点击化学交联构建，能有效保护CD24免受雾化失活，并在炎症肺部高氧化环境下响应性释放药物。在脂多糖（LPS）诱导的急性重症肺炎小鼠模型中，雾化吸入CD24-ROSuNG有效抑制了细胞因子风暴，减轻了肺损伤，并使生存率相比静脉注射高12倍剂量的游离CD24提升了超过3.5倍。在H1N1流感病毒模型中，该疗法不仅能阻止细胞因子风暴，还能通过限制过度的中性粒细胞胞外陷阱（NET）形成，保留中性粒细胞介导的病毒清除能力，实现了控制炎症与维持抗病毒免疫的平衡。相关成果以题为“ROS-responsive nanogels enable inhaled CD24 immunotherapy for selective hyperinflammation suppression in severe pneumonia”发表在最新一期《Science Advances》上。

图1. ROS响应性黏液穿透纳米凝胶（ROSuNG）用于吸入式CD24免疫治疗，通过选择性抑制过度炎症反应治疗重症肺炎的示意图。

纳米凝胶构建与表征：研究人员首先合成了透明质酸-二苯并环辛炔（HA-DBCO）和叠氮/硫缩酮官能化的四臂聚乙二醇（4arm PEG-TK-N₃），通过点击化学和纳米沉淀法成功制备了ROSuNG。其CD24蛋白包封效率极高，在理论载药量高达25 wt%时仍超过95%（图2A）。透射电镜图像显示，该纳米凝胶呈规则球形，粒径约183纳米，分布均匀（图2B）。稳定性测试表明，该纳米凝胶在经历高剪切力雾化、4°C长期储存（28天）及10%胎牛血清孵育后，粒径几乎无变化，展现出卓越的胶体稳定性（图2C）。CD24经雾化和胰蛋白酶处理后的残留活性检测结果显示，纳米凝胶包载可显著保护蛋白活性（图2D）。

黏液穿透与ROS响应释放：研究者通过人工黏液模型和荧光示踪实验发现，经PEG化修饰的ROSuNG（含TK+）能在1小时内快速穿透1.5毫米厚的黏液层，4小时后下层荧光强度比非PEG化的NG组高出15倍以上（图2E-G）。在小鼠肺炎模型中，雾化吸入后仅1小时，CD24-ROSuNG便均匀分布于整个肺实质，而未PEG化组则聚集于支气管区域（图2H）。原子力显微镜和冷冻扫描电镜进一步揭示了纳米凝胶在穿越黏液网络时发生形变以适应孔隙结构的能力（图2I-K）。在ROS响应性方面，随H₂O₂浓度升高，纳米凝胶尺寸显著增大并呈现不均一分布（图2L）。在模拟肺炎微环境（0.1 mM H₂O₂ + 10 U/mL透明质酸酶）下，CD24释放显著加速，36小时内释放率达90%（图2M），且释放出的CD24蛋白二级结构和与Siglec-G的结合能力均保持完好，证实了其生物活性。

图2. CD24-ROSuNG的表征。

体外抗炎效果与机制：在LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞中，CD24-ROSuNG在存在DAMPs（如HMGB-1）时，显著降低约50%的白细胞介素-6（IL-6）产生，同时大幅提升抗炎因子IL-10的表达水平，效果优于非响应或非穿透对照组（图3A-B）。细胞内活性氧检测显示，CD24-ROSuNG处理组的ROS水平较磷酸盐缓冲液组降低约三倍（图3C-D）。机制研究表明，CD24通过结合HMGB-1，激活下游Siglec-G/SHP-1信号轴，从而抑制NF-κB介导的炎症级联反应（图3E-F）。使用SHP-1抑制剂后，CD24的抗炎效果部分被逆转，证实了该信号通路的关键作用。共聚焦显微镜显示CD24-ROSuNG可被巨噬细胞有效摄取（图3G）。体内分布实验显示，雾化吸入CD24-ROSuNG后肺部荧光信号显著富集，其他器官信号极弱，表明其优异的肺靶向性（图3H-I）。

图3. CD24-ROSuNG的体外抗炎活性。

急性肺炎疗效与安全性：在LPS诱导的急性肺损伤模型中（图4A），CD24-ROSuNG治疗组显著减轻了肺组织病理损伤，肺泡壁增厚和炎性细胞浸润明显减少（图4B-C），肺湿干重比（反映肺水肿程度）和丙二醛（MDA）水平（反映氧化应激损伤）均显著降低（图4D-E）。TUNEL染色显示，CD24-ROSuNG有效抑制了炎症相关的细胞凋亡，凋亡水平接近健康小鼠（图4F-G）。髓过氧化物酶（MPO）染色表明，CD24-ROSuNG显著减少了中性粒细胞介导的氧化组织损伤（图4H）。在致死性肺炎模型中（图4I），PBS组小鼠第5天全部死亡，而CD24-ROSuNG治疗组7天生存率达77.8%，显著高于CD24-μNG组（44.4%）和CD24-NG组（11.1%）。相比之下，静脉注射55.0 mg/kg（临床研究中高剂量的12倍）游离CD24的生存率仅为22.2%，CD24-ROSuNG使其生存率提升了3.5倍以上。地塞米松（Dex）治疗虽有效果，但生存率仍低于CD24-ROSuNG组。长期安全性评估显示，治疗后1周和1个月肺组织结构保存完好，胶原沉积极少，血液学和生化指标与健康小鼠相当。

图4. CD24-ROSuNG对LPS诱导的急性肺部炎症的体内治疗效果。

免疫调控机制与转录组分析：对肺组织炎症因子的定量检测显示，CD24-ROSuNG使促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ）水平降低50-70%，同时使抗炎因子IL-10水平提升两倍（图5A-E）。流式细胞术分析证实，该治疗显著减少了肺组织中CD11b⁺F4/80⁺巨噬细胞的浸润（图5F-G）。转录组测序分析揭示了CD24在疾病进程中的阶段特异性免疫调节效应（图5H-K）：在治疗第1天，CD24在维持炎症免疫激活的同时抑制了TNF和IL-17信号通路，遏制了早期细胞因子风暴（图5L-M）；在第3天，CD24逆转了免疫功能障碍，上调了同种异体排斥、抗原呈递和B细胞受体信号通路，恢复了T细胞和体液免疫应答，同时持续抑制NF-κB、IL-17和TNF通路，防止持续性炎症（图5N-O）。

图5. LPS诱导的严重肺炎模型中肺部炎症环境的免疫调节。

H1N1病毒性肺炎中的疗效：在H1N1流感病毒感染的小鼠模型中（图6A），CD24-ROSuNG单药治疗显著减轻了肺损伤，肺泡壁仅轻微增厚，组织结构保持良好（图6B）。与扎那米韦联用效果更佳，肺组织形态接近完整，病毒载量降低95%（图6C）。ELISA和qPCR分析显示，CD24-ROSuNG使肺组织中IL-1β、IL-6和TNF-α水平降低40%以上，而扎那米韦几乎无抗炎作用（图6D-F）。值得注意的是，CD24-ROSuNG在抑制巨噬细胞浸润的同时（图6G-H），反而使中性粒细胞水平提升两倍，但NETosis标志物（H3cit-NE复合物）显著降低（图6I-K）。体外实验证实，CD24-ROSuNG以剂量依赖性方式抑制NETosis，SYTOX Green染色的DNA信号较对照组降低80%（图6L-M）。这表明CD24能在限制NET过度形成以减轻组织损伤的同时，保留中性粒细胞的抗病毒吞噬功能。最终，在H1N1感染模型中，CD24-ROSuNG治疗组所有小鼠体重稳定并存活至实验结束，生存率100%，显著优于地塞米松组（14%）和扎那米韦组（71%）（图6N-O）。

图6. CD24-ROSuNG对H1N1病毒性肺炎的治疗作用。

总结与展望：本研究开发的吸入式CD24-ROSuNG纳米凝胶，凭借其出色的雾化稳定性、黏液穿透能力和炎症响应性释放特性，成功实现了CD24蛋白的肺部高效递送。在细菌性和病毒性重症肺炎模型中，该策略选择性地抑制了过度炎症反应，同时保留了机体必要的抗感染免疫防御，有效解决了传统疗法中“抗炎与免疫防御”难以兼顾的临床困境。该吸入式纳米疗法展现出优异的治疗窗和安全性，与抗病毒药物联用时可产生协同增效，为重症肺炎的综合治疗提供了极具前景的新策略，并可能为其他肺部过度炎症性疾病的治疗开辟新途径。

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