Plerixafor

导 语  G蛋白偶联受体是人类基因组中最大且最多样化的膜受体家族，在诸多生理过程中发挥核心调控作用。它们广泛参与癌症、心血管疾病、代谢疾病和神经系统疾病的发生与发展，因此成为药物发现和开发的核心靶点。尽管基于抗体的生物制剂、纳米抗体和肽类药物在GPCR靶向治疗中取得了一定进展，但精准调控GPCR信号通路的生物制剂设计依然面临巨大挑战。 这些挑战主要源于GPCR复杂的结构特征，其结合口袋深陷于细胞膜内，且受体本身具有高度的构象动态性。传统方法往往需要插入天然蛋白片段或筛选随机文库，尤其难以获得能够稳定受体特定构象并激活信号通路的激动剂。这限制了针对GPCR的精准药物研发，迫切需要开发全新的设计策略和筛选技术来突破这一瓶颈。 2026年5月21日，美国华盛顿大学Edin Muratspahić、Christoffer Norn团队在国际期刊Nature上发表了题为De novo design of miniproteins targeting GPCRs的研究论文。 该研究开发了两种互补的计算设计方法——基序引导的RFdiffusion和基于元蛋白组的MetaGen策略，并建立了名为光学 pooled 筛选-受体定向的高通量实验平台。 研究团队针对10种不同类型的GPCR成功设计出具有原子级精度的迷你蛋白激动剂和拮抗剂，其中MRGPRX1激动剂的优化变体EC50值达到42 nM，CGRPR拮抗剂的IC50值低至4.5 nM，CXCR4拮抗剂在动物模型中展现出与临床药物AMD3100相当的血干细胞动员效果且副作用更小。这些发现为GPCR靶向药物开发提供了全新的范式。 正 文 研究人员首先针对GPCR结合口袋深陷这一核心难题开发了两类计算设计方法。基序引导的RFdiffusion方法从仅五个氨基酸残基的短肽出发，使其深入受体口袋与关键热点残基相互作用，随后利用RFdiffusion的骨架搭建能力围绕该短肽构建完整的迷你蛋白。与此同时，MetaGen方法利用AlphaFold预测的元蛋白组中约7000种具有突出结构元件的多样化骨架进行对接计算，这些骨架包含扭结螺旋和β发夹环等结构特征，特别适合结合深陷的表位。为了有效筛选成千上万的设计，团队建立了OPS-RD高通量筛选平台。在该平台中，目标GPCR与候选迷你蛋白在人类细胞中共表达，候选蛋白携带内质网滞留信号从而被限制在分泌通路内。当候选蛋白与GPCR发生高亲和力结合时，受体会被“截留”在分泌通路中，通过荧光显微镜可观察到两者的共定位信号。结合原位测序技术。该系统能够在单细胞水平上同时分析约1000万个细胞中多达10万个设计，实现了前所未有的筛选通量。研究人员利用该平台对针对PAC1R的4314个设计进行筛选。结果显示OPS-RD的结合信号对表面等离子体共振验证的结合剂具有高度预测性，ROC曲线下面积达到0.92，充分验证了该平台的可靠性和效率。 在成功建立设计方法和筛选平台后，研究人员针对多种治疗相关的GPCR进行了系统的迷你蛋白设计、验证和结构解析。 针对MRGPRX1这一痒觉和疼痛相关靶点，团队利用MetaGen方法靶向其正构结合口袋，从13000个设计中筛选出91个候选蛋白，并最终获得三个结构多样的激动剂。其中最优设计mM1_034经过系统性饱和突变优化后，其变体mM1_034_F12W_Y27F的EC50值达到42 ± 7 nM，效力较母体提高了约12倍，与内源性激动剂BAM相当。团队进一步确定了两个代表性激动剂mM1_068和mM1_060与MRGPRX1复合物的冷冻电镜结构，分辨率分别为3.29 Å和3.13 Å。实验结构与设计模型高度吻合，Cα RMSD低至0.7 Å，且迷你蛋白与受体的相互作用模式与内源性配体BAM存在显著差异，揭示了从头设计的激动剂通过独特的分子机制稳定受体活性构象。 为了评估设计迷你蛋白的体内治疗潜力，研究人员选择了CXCR4拮抗剂dCX1_001进行临床前药理学研究。 CXCR4-CXCL12信号轴在调控造血干细胞和祖细胞在骨髓微环境中的驻留和迁移中发挥关键作用，抑制该相互作用可促进HSPCs动员至外周血，这是治疗血液系统恶性肿瘤的既定临床策略。在CD46转基因小鼠模型中，皮下注射dCX1_001显著增加了外周血中Lin−Sca1+cKit+细胞的数量和集落形成单位，其动员效率与已获批的小分子药物AMD3100相当。通过辅助依赖性腺病毒载体系统，团队证实了dCX1_001动员的HSPCs能够成功再植入并转导GFP报告基因。值得注意的是，与AMD3100诱导的显著白细胞增多症相比，dCX1_001引起的循环白细胞水平升高幅度明显更小，且未观察到不良血液学效应或系统性细胞因子升高。 GPCR结合物的计算设计及筛选方法 总 结 总的来说，这项研究通过计算设计和高通量筛选的深度融合，首次实现了针对多种类型GPCR的迷你蛋白激动剂和拮抗剂的系统性从头设计。 研究团队通过冷冻电镜解析了多个设计蛋白与靶受体的复合物结构，在原子水平上验证了计算模型的精确性，为方法的可靠性提供了最直接的证据。 这项研究突破了GPCR靶向生物制剂设计的长期瓶颈，为针对这一重要药物靶点家族的精准药物开发提供了全新的技术平台和设计范式。 结合迷你蛋白较小的分子尺寸带来的优越组织穿透性、高热稳定性、快速的设计优化周期以及通过Fc融合等手段改善药代动力学的潜力。 论文链接： https://www.nature.com/articles/s41586-026-10635-z END 内容为【优在生物】公众号原创， 转载请写明来源于【优在生物】 版权声明：本公众号标注原创的文章系作者个人学习心得，若有版权争议或标注差错，请联系我们。免责声明：本文内容仅供学术交流参考，不构成任何建议或承诺，优在生物不对因使用本文信息导致的任何后果负责。

肝纤维化是一种以细胞外基质（extracellular matrix, ECM）过度沉积为特征的动态病理过程，主要由肝星状细胞（hepatic stellate cells, HSCs）活化所驱动。近期肝纤维化研究的重要进展揭示了氧化应激、炎症反应及转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）信号通路等关键途径在疾病进展中的核心作用。与此同时，创新型药物递送系统（如脂质体、胶束及纳米晶体）已崭露头角，旨在增强治疗效果并提高靶向性。这些系统能够实现抗纤维化药物向HSCs或纤维化组织的精准递送，最大限度减少脱靶效应，并改善药代动力学特征。本文综述了当前对肝纤维化发病机制的认识以及药物递送策略的最新进展，着重探讨临床转化机遇与未来研究方向。将分子机制洞察与先进递送技术相结合，为开发有效的抗纤维化疗法提供了具有前景的途径。肝纤维化：发病机制与创新型纳米粒子治疗策略1. 引言肝病对全球人类健康构成重大威胁，每年导致约200万人死亡，其中肝纤维化仍是全球卫生系统的主要负担。非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis, NASH）被认为是肝纤维化的主要病因。该病症源于慢性肝损伤与细胞外基质（extracellular matrix, ECM）沉积的共同作用。持续性损伤触发促炎反应，破坏正常肝脏结构和生理功能，进而可能发展为肝硬化、门静脉高压甚至肝癌。尽管现有研究表明早期肝纤维化具有可逆性，但逆转肝纤维化的具体机制尚不明确，且缺乏有效的治疗方法。因此，深入理解纤维化的细胞通路有助于阐明该过程并发现潜在治疗靶点。目前研究聚焦于四大策略：抗炎治疗、抑制肝星状细胞（hepatic stellate cells, HSCs）活化与增殖、减少过度ECM产生以及加速ECM降解。2. 发病机制2.1 肝纤维化发病机制概述肝纤维化是由多种慢性肝损伤因素引起的病理过程，涉及病毒感染、酒精摄入及某些药物毒性，表现为ECM（尤其是胶原纤维）的过度累积，导致肝脏结构重塑和功能损害。临床上，肝纤维化常以肝功能障碍和代谢紊乱为标志。其发病机制包括初始肝损伤、肝脏炎症和功能障碍三个阶段。首先，病毒感染、酒精摄入及某些药物等外在因素可导致初始肝损伤持续发生，最终诱发炎症反应。在此炎症反应过程中，特定肝细胞被激活，分泌大量胶原纤维及其他ECM蛋白，导致肝脏内结缔组织沉积，进而造成功能渐进性丧失和结构破坏。早期肝纤维化在消除根本病因后具有可逆性，但若未及时干预，可能不可逆地发展为肝硬化。因此，早期检测与干预对于阻止肝纤维化进展至肝硬化至关重要。2.2 肝星状细胞（HSCs）活化与纤维化形成HSCs活化在肝纤维化进展中处于核心地位。在健康肝脏中，HSCs主要负责储存维生素A（vitamin A, VA），处于静止状态。然而，当肝脏受到慢性损伤时，静止型HSCs可被激活，其特征为大量分泌ECM成分（纤维化组织的主要构成成分）。这种转变导致肝脏结构显著改变，包括正常肝细胞减少和血管重塑，甚至进展为肝硬化。因此，活化HSCs通过过度产生ECM成分在加重肝纤维化中发挥关键作用。活化HSCs对肝纤维化的加剧作用还受到肝脏微环境中特定细胞因子的影响。受损肝细胞和免疫细胞分泌的TGF-β和血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor, PDGF）等细胞因子可直接调节HSCs活性。TGF-β尤其能够增强活化HSCs的增殖并刺激其向肝脏微环境中分泌更多ECM成分，从而加速纤维化进展。PDGF作为强效有丝分裂原，可促使HSCs在炎症损伤区域大量增殖和累积，并诱导HSCs产生包括TGF-β在内的额外细胞因子，进一步维持HSCs增殖和ECM成分分泌的增加。因此，肝损伤触发HSCs及其他细胞产生级联信号分子，扩大活化HSCs群体并放大ECM沉积，导致肝纤维化加重。除分泌型细胞因子外，炎症性肝脏微环境中累积的活性氧（reactive oxygen species, ROS）也调节HSCs活性。既往研究阐明，升高的ROS水平通过氧化修饰促进HSCs中核因子-κB（nuclear factor-kappa B, NF-κB）等关键转录因子的活化，该活化持续维持HSCs活性，导致氧化应激下ECM成分分泌增加。此外，ROS还参与诱导转录因子激活蛋白-1（activator protein-1, AP-1），增强HSCs中基质金属蛋白酶组织抑制剂-1（tissue inhibitor of matrix metalloproteinases 1, TIMP-1）和白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）的表达。TIMP-1升高抑制ECM降解，从而加剧纤维化累积；IL-6分泌增多则促进病变区域炎症反应。这些发现共同强调了ROS通过调节HSCs活性在促进肝脏ECM沉积和炎症反应中的重要作用。VA含脂滴的丢失是HSCs活化的显著特征。肝损伤后，TGF-β诱导HSCs中基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）的表达，促进VA含脂滴的分解；同时，ROS可通过直接攻击脂滴中的不饱和脂肪酸触发脂质过氧化，导致脂滴内容物泄漏和降解。这些表明肝损伤可增强MMPs活性和ROS水平，进而导致HSCs中储存VA的脂滴耗竭，标志着HSCs向具有促纤维化特性的肌成纤维细胞表型转变。该转化过程中，α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin, α-SMA）在这些肌成纤维细胞中显著上调。研究表明，α-SMA表达增加与ECM成分合成和分泌增强相关，进一步加重肝纤维化。因此，α-SMA不仅可作为HSCs活化的生物标志物，也是肝纤维化进展的关键指标，针对α-SMA表达或其上游信号通路的干预有望成为肝纤维化治疗的潜在策略。2.3 炎症介质与免疫激活肝脏受损时，凋亡肝细胞释放多种损伤相关分子模式（damage-associated molecular patterns, DAMPs），如高迁移率族蛋白-1（high mobility group box-1, HMGB1）和细胞外组蛋白。这些DAMPs在激活Toll样受体（Toll-like receptors, TLRs），尤其是TLR4和TLR9方面发挥关键作用，对启动免疫反应至关重要。TLRs作为模式识别受体，通过与配体结合动员先天免疫细胞，促进炎症细胞浸润并启动免疫反应。中性粒细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞和库普弗细胞（Kupffer cells, KCs）等免疫细胞的浸润和累积可导致肝脏微环境中多种促炎介质的释放。分泌的促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、IL-1和IL-6在炎症反应早期发挥重要作用，促进免疫细胞招募和激活以及细胞间相互作用，从而放大炎症微环境，促成肝纤维化发展。KCs是肝脏中特殊的免疫细胞，主要负责病原体清除和肝脏代谢，其分泌的TGF-β是激活HSCs的重要多功能细胞因子。HSCs一旦活化即转变为肌成纤维细胞并释放ECM成分，导致肝纤维化。因此，KCs可通过与HSCs的细胞间通讯恶化肝纤维化。此外，中性粒细胞在炎症部位释放大量ROS，进一步激活和增殖HSCs，表明中性粒细胞可能通过增强ROS水平加剧肝纤维化。在慢性炎症条件下，持续性促炎介质分泌和ECM成分累积形成恶性循环，导致不可逆的纤维化进展、肝脏结构扭曲和功能下降。因此，理解炎症介质与免疫激活在肝纤维化进展中的相互作用对于开发新型治疗策略至关重要。2.4 ECM重塑ECM是由蛋白质和多糖组成的复杂网络，为肝脏提供结构和生化支持。关键ECM成分包括胶原、弹性蛋白和糖蛋白。胶原以前体形式（前胶原）合成，在内质网中经历折叠和修饰，随后在高尔基体中进一步修饰，最终分泌至细胞外空间，经胶原酶转化为成熟胶原纤维。胶原纤维与其他ECM成分在细胞外环境中交联形成稳定结构。正常情况下，细胞通过特定表面受体与ECM相互作用，影响细胞迁移、增殖和分化。ECM重塑是维持肝脏结构和功能的关键过程，以ECM成分合成与降解之间的精细平衡为特征。生理条件下，ECM重塑作为稳态机制对维持肝脏完整性和功能至关重要。暂时性肝损伤后，活化HSCs上调肝脏微环境中ECM成分的产生，作为修复过程的一部分。ECM成分（尤其是纤连蛋白和层粘连蛋白）可与细胞表面整合素相互作用，触发酪氨酸激酶途径等细胞内信号级联反应，刺激细胞周期和增殖相关蛋白，增强肝细胞增殖并促进肝损伤修复。此外，ECM成分释放增加促进肝细胞迁移至损伤部位，进一步贡献于肝脏修复。然而，慢性肝损伤促进HSCs持续活化、其向肌成纤维细胞转化以及ECM成分的过度分泌。与慢性肝损伤相反，初始肝损伤后，过度释放的ECM成分被MMPs降解，使肝脏结构得以重建。因此，在暂时性肝损伤下，ECM成分合成与降解之间的平衡对肝脏健康恢复至关重要。但慢性肝损伤引起的HSCs活化增加了TIMP-1和TIMP-2的活性，阻碍MMPs功能，导致ECM成分累积，造成ECM合成增加和降解减少，最终打破ECM重塑的平衡。肝纤维化进展过程中，ECM成分的持续累积显著改变肝脏结构。生理条件下，健康肝脏的ECM成分维持一定平衡以支撑肝脏结构和功能；而慢性肝损伤时，随着胶原等ECM成分的累积，该平衡被破坏。这种加剧的ECM沉积不仅增强肝脏硬度，还影响肝脏血液供应和气体交换。具体而言，纤维化组织增生导致肝脏内血管受压，阻碍血液循环；血流减少进而损害肝脏组织氧气输送，削弱肝细胞功能。同时，新兴研究表明，由此产生的缺氧环境进一步促使HSCs从静止状态转变为活化状态。这些活化HSCs可产生更多ECM成分，加重肝硬化并减少肝脏组织氧气输送，形成恶性循环。此外，这些活化HSCs通过分泌多种细胞因子和趋化因子对邻近细胞（包括肝细胞和免疫细胞）施加显著影响，这些邻近细胞又可影响更多静止HSCs，表明肝纤维化进展中存在次级恶性循环。因此，全面理解ECM重塑机制对于开发肝纤维化的创新治疗策略至关重要。2.5 分子通路与信号机制肝纤维化是由多条细胞信号通路调控的复杂生物学过程，这些通路促进免疫细胞和HSCs等特定细胞类型的活化，随后合成并沉积过度ECM成分，最终导致组织硬化。其中，TGF-β、Wnt/β-catenin和Hedgehog（Hh）通路是肝纤维化进展中最关键的信号通路。2.5.1 TGF-β信号通路健康肝脏中，TGF-β主要以非活性大潜伏复合物（large latent complex, LLC）形式存在，由TGF-β、潜伏TGF-β结合蛋白（latent TGF-β binding protein, LTBP）和潜伏期相关肽（latency-associated peptide, LAP）组成。肝损伤时，产生的炎症微环境激活免疫细胞释放包括TNF-α和白细胞介素在内的细胞因子，进一步刺激HSCs和肝内皮细胞分泌MMPs和血栓海绵蛋白-1（Thrombospondin-1, TSP-1）。随后，MMPs和TSP-1直接作用于ECM中的LLCs，导致TGF-β与LTBP和LAP连接处断裂，最终释放活性TGF-β。这些研究证实慢性肝损伤可诱导肝脏微环境中活性TGF-β的释放。TGF-β通过激活HSCs中的Smad和非Smad信号通路并上调ECM基因表达来驱动ECM重塑，这对肝脏稳态至关重要。活性TGF-β首先与TβRII结合，诱导其构象改变和活化；随后，活化的TβRII磷酸化TβRI，TβRI再磷酸化HSCs内的Smad2和Smad3。磷酸化Smad从细胞质转位至细胞核，与Smad4结合形成功能作为转录因子的复合物，增加ECM成分合成。此外，活化TGF-β还可通过包括丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）通路和磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase, PI3K）/Akt通路在内的非Smad信号通路传递信号，二者均影响HSCs中的ECM基因表达。TGF-β受体激活启动以Src同源2结构域包含（Src homology 2 domain containing, Shc）转化蛋白磷酸化为起始的信号级联反应。磷酸化的Shc蛋白可与生长因子受体结合蛋白2（growth factor receptor binding protein 2, Grb2）结合并激活Son of sevenless（Sos）。Grb2和Sos形成的复合物可促进Raf激酶活化，Raf激酶磷酸化并激活MAPK/ERK活化激酶（MEK），最终导致ERK活化。既往研究表明，ERK通路激活可增强ECM蛋白合成并上调促炎细胞因子（如IL-6、TNF-α），从而导致持续性肝损伤和纤维化。活化的TGF-β受体还可与PI3K相互作用，导致PI3K活化。PI3K作为脂质激酶，将细胞膜上的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate, PIP2）磷酸化为磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate, PIP3）。随后，PIP3将Akt招募至膜上，促进其后续磷酸化和活化。活化Akt在肝纤维化发展中发挥重要作用，可通过抑制Bcl-2减少HSCs凋亡，从而使肝脏微环境中活化HSCs数量增加，加剧病变。2.5.2 Wnt/β-catenin通路Wnt/β-catenin信号级联是肝纤维化进展中的关键机制。Wnt/β-catenin信号未激活时，细胞内β-catenin被包含Axin、腺瘤性息肉病 coli（adenomatous polyposis coli, APC）、糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β, GSK-3β）和酪蛋白激酶1（casein kinase 1, CK1）的复合物磷酸化并降解。然而，肝损伤触发肝细胞和免疫细胞上调Wnt蛋白分泌，Wnt蛋白可与细胞表面的Frizzled受体和低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6（low-density lipoprotein receptor-associated protein 5/6, LRP 5/6）结合形成受体复合物。该受体复合物可招募并结合细胞膜上的Axin，从而阻止Axin与其他蛋白形成降解β-catenin的复合物。这些结果表明Wnt/β-catenin信号通路激活可抑制细胞内β-catenin降解，导致其过度累积。研究表明，细胞内累积的β-catenin可从细胞质转位至细胞核，与T细胞因子/淋巴增强因子（T-cell factor/lymphoid enhancer factor, TCF/LEF）转录因子结合。该β-catenin-TCF/LEF复合物在上调与ECM产生相关基因表达中发挥关键作用，从而加剧肝纤维化。此外，β-catenin诱导免疫细胞释放大量促炎细胞因子并促进静止HSCs活化，进一步加速肝纤维化发展。总之，Wnt/β-catenin信号通路的失调激活主要被视为肝纤维化发病机制中的有害因素，这种异常激活导致过度ECM沉积，最终造成肝功能损害。2.5.3 Hedgehog通路Hh配体是指导多种生物体发育的关键信号分子类别，其中音猬因子（sonic hedgehog, Shh）是肝纤维化进展中的主要因素。慢性肝损伤可导致免疫细胞和肝细胞分泌一些促炎细胞因子，这些细胞因子可通过激活NF-κB等转录因子进一步增加Shh表达。Patch1是能够接收胞外信号的多通道跨膜蛋白。无Hh配体时，Patch1抑制平滑受体（smoothened, SMO）活性，抑制Shh信号级联。然而，Shh与Patch1结合可消除这种抑制，从而实现SMO的释放和后续活化。该过程表明肝损伤可能通过诱导Shh过表达来激活SMO。SMO活化进而触发细胞核内胶质瘤相关癌基因（Glioma-associated oncogene, Gli）转录因子的活化。在肝纤维化背景下，Gli转录因子的活化发挥关键作用，调控一系列病理改变。活化Gli促进静止HSCs向其活化形式转变，导致ECM成分和促炎细胞因子的过度产生。此外，Gli上调I/III型胶原和纤连蛋白等ECM蛋白，导致肝脏组织重塑、硬度增加和肝功能受损。总体而言，Shh激活Hedgehog信号通路（Hh通路）通过刺激HSCs和ECM成分过度沉积促进肝纤维化进展。3. 肝纤维化治疗的药物递送策略肝纤维化治疗应采用多靶向策略，针对疾病进展的关键阶段，包括原发病治疗或去除致病因素、消除肝脏炎症、抑制胶原纤维形成、促进活化HSCs凋亡或转化回静止状态，以及直接促进纤维化组织降解。3.1 抑制肝星状细胞活化HSCs约占所有肝脏驻留细胞的10%，位于Disse间隙的皮下空间。正常肝组织中，HSCs保持静止和非增殖状态，是VA脂滴的储存库。肝损伤后，静止型HSCs（qHSCs）转分化为活化型HSCs（aHSCs），失去脂滴储存能力，上调α-SMA表达，分泌多种信号分子促进纤维化进展。TGF-β、PDGF和血管紧张素II等多种细胞因子促进HSCs活化，因此阻断HSCs活化可能是肝纤维化治疗最直接的靶点。TGF-β作为最强效的促纤维化细胞因子，由多种肝细胞分泌并通过激活HSCs驱动纤维化形成。因此，下调TGF-β表达或阻断TGF-β通路对肝纤维化治疗有效。当前研究旨在通过递送技术创新和多机制协同策略增强治疗效果。例如，三价胆固醇（cholesterol, Chol）偶联DNA四面体载体（Chol-TD）利用脂蛋白冠形成改善肝细胞摄取，递送TGF-β1反义寡核苷酸以抑制mRNA和蛋白表达。研究人员还合成了具有抗纤维化作用的拮抗肽，其可自组装为纳米粒子，选择性在肝脏累积并通过抑制TGF-β1表达发挥良好抗纤维化活性。然而，肝纤维化涉及多种协同因素（如ROS和缺氧微环境），限制了TGF-β单药治疗的疗效。为此，具有ROS清除功能的中空介孔聚多巴胺载体（mPDA）被制备，其多孔结构增加了氧化苦参碱（oxymatrine, OMT）的载药量，并通过M2巨噬细胞外泌体膜包覆实现肝脏归巢靶向。其中，OMT可下调TGF-β/Smad通路，与可清除ROS的mPDA协同治疗肝纤维化。此外，缺氧肝脏进一步上调缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α）并加重肝缺氧，从而促进HSC活化并导致肝纤维化。因此，缓解肝脏组织缺氧是肝纤维化治疗的有效靶点。研究人员开发了VA修饰的氮化碳纳米片以共递送石墨烯量子点（graphene quantum dots, GQD）和靶向HIF-1α的小干扰RNA（HIF-1α-siRNA），引入聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）改善纳米系统的胶体稳定性和血液循环时间，从而增强体内递送效率。该纳米系统（VA-PEG-CN@GQD）展现出有效的肝脏靶向能力，在近红外光照射下，GQD产生大量氧气缓解缺氧，同时HIF-1α-siRNA通过抑制TGF-β1/Smad通路抑制HSC活化，显著改善肝纤维化。尽管过氧化氢酶（catalase, CAT）可有效分解H2O2（ROS的一种形式）为氧气，但其向肝脏的递送仍具挑战性。因此，研究人员将抗纤维化药物柴胡皂苷b1（saikosaponin b1, Ssb1）包封于聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA）纳米粒子中，构建了MnO2@PLGA/Ssb1纳米系统。该系统不仅以剂量依赖方式分解H2O2产生氧气，还下调HIF-1α表达，优化缺氧的纤维化微环境，为肝纤维化治疗提供了双重调控的纳米药物递送策略。PDGF是肝脏中最重要的有丝分裂原之一，在HSCs活化中发挥关键作用。PDGF-bb与其受体血小板衍生生长因子受体-β（platelet-derived growth factor receptor-β, PDGFR-β）结合，导致酪氨酸残基磷酸化并启动MAPK信号通路，从而刺激HSCs的增殖和活化。为抑制该通路，研究人员设计了可高效递送带负电PDGFR-β siRNA（siPDGFR-β）的纳米聚复合物，由阳离子聚天冬氨酸嵌段复合物和ROS响应性二硫缩醛交联剂组成，防止siPDGFR-β从纳米聚复合物核心过早释放。由于其表面VA修饰，可劫持血液中的视黄醇结合蛋白（retinol-binding protein, RBP）形成蛋白冠，增强其在血液循环中的稳定性，并通过HSCs过表达的视黄醇结合蛋白受体（retinol-binding protein receptor, RBPR）促进向HSCs的靶向递送。当siPDGFR-β浓度超过40 nM时，PDGFR-β mRNA表达被最小化，有效阻断负责HSCs活化的PDGF-BB/PDGFR信号轴。然而，VA修饰的纳米聚合物也可能被肝细胞劫持，降低其对HSCs的靶向效果。为此，研究人员还合成了负载抗纤维化药物索拉非尼（sorafenib, SOR）的CREKA靶向肽脂质体（CREKA-Lip/SOR），CREKA靶向肽可主动靶向aHSCs高表达的纤连蛋白，实现SOR的选择性递送。CREKA-Lip/SOR显著增强SOR在肝脏的分布，同时降低其在心脏的分布，通过抑制PDGFR-β磷酸化阻止PDGF诱导的HSCs活化和增殖。既往研究表明，低分子量成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor 2, FGF2）具有显著抗纤维化特性，通过与HSCs高表达的成纤维细胞生长因子受体1（fibroblast growth factor receptor 1, FGFR1）结合发挥抑制HSCs活化的作用。然而，FGF2存在酶降解和稳定性差的问题。为克服传统抗纤维化药物的局限性，研究人员开发了以内皮素A受体拮抗剂功能化的超顺磁性氧化铁纳米粒子（superparamagnetic iron oxide nanoparticles, SPIONs），通过抑制内皮素-1/内皮素A受体（ET-1/ETAR）信号通路特异性靶向aHSCs，有效抑制HSCs活化并缓解肝纤维化。aHSCs显著上调C-X-C基序趋化因子受体4（C-X-C motif chemokine receptor 4, CXCR4）表达，以结合更多基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1, SDF-1）进一步刺激HSCs活化。为成功将CXCR4拮抗剂AMD 3100（plerixafor）递送至HSCs并实现小分子药物的成功释放，研究人员利用天然硫辛酸开发了响应肝脏升高ROS水平的ROS响应性纳米粒子，可共递送AMD 3100和SOR，实现对肝纤维化的协同治疗效果。ROS响应性药物递送系统因纤维化肝组织中升高的氧化应激微环境而展现出相当大的肝纤维化治疗潜力。例如，基于胆红素的纳米平台，特别是壳聚糖-胆红素自组装胶束包封氯沙坦，可在纤维化区域发生ROS触发的结构破坏并实现控释药物释放，有效抑制HSCs活化并减少胶原沉积和α-SMA表达，从而缓解肝纤维化进展。一些天然植物提取的活性化合物如连翘苷A（forsythiaside A, FA）、绿原酸（chlorogenic acid, CGA）和白藜芦醇（resveratrol, RES）具有抑制HSCs活化的能力，但其临床应用受稳定性差和递送效率低的限制。近期研究表明，透明质酸（hyaluronic acid, HA）修饰的抗氧化纳米药物可特异性靶向CD44过表达的活化HSCs，通过调节氧化应激和纤维化信号通路有效缓解肝纤维化，显著改善细胞摄取和抗纤维化效果。由于CGA的亲水性导致膜渗透性差，作为新兴3D核酸纳米材料的四面体框架核酸（tetrahedral framework nucleic acid, tFNA）成为潜在药物递送系统。为提高CGA的膜穿透效率并降低其剂量，将CGA负载于tFNA中实现其高效递送（tFNAs-CGA），可显著增强CGA在LX2中的摄取并降低体内CGA浓度。为增加RES的溶解度并延长其生物半衰期，将其负载于ROS响应性胶束中。聚（L-甲硫氨酸嵌段-N-三氟乙酰基-L-赖氨酸）（poly(L-methionine-block-N-trifluoroacetyl-l-lysine), PMK）与环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（cyclic arginine-glycine-aspartic acid, CRGD）肽偶联后自组装为胶束并包封RES（CRGD-PMK-MCs）。CRGD肽靶向aHSCs高表达的VI型胶原，在高细胞内ROS条件下，胶束可实现从疏水性到亲水性的转化，触发RES释放。结果显示CRGD-PMK-MCs可降低肝脏组织ROS水平，通过下调TGF-β和胶原表达抑制HSCs活化。由于肝脏的独特生理学特性，纳米粒子必须穿越含有平均直径约100 nm窗孔的肝窦内皮细胞（liver sinusoidal endothelial cells, LSECs），形成靶向aHSCs的药物递送天然屏障。因此，仔细控制纳米粒子尺寸对于高效跨LSECs转位至关重要。研究人员利用酸碱中和反应沉淀法制备了载药量高达49.4%的水飞蓟素（silibinin, SLB）纳米晶体，该纳米晶体表面吸附粒径约60 nm的人血清白蛋白（human serum albumin, HSA）。HSA可通过Disse间隙与HSCs高表达的富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（cysteine-rich acidic secreted protein, SPARC）结合，从而促进内吞和在纤维化肝脏中的富集。SLB-HSA纳米晶体具有良好的抗纤维化能力，是肝纤维化治疗的有效手段。3.2 将aHSCs重编程为qHSCs肝纤维化是一种可逆的慢性疾病，当慢性损伤来源被去除时可逆转。鉴于HSCs具有显著可塑性，aHSCs也具有分化为qHSCs的潜力。Hh通路是肝纤维化的重要调节因子。SMO是Hh通路的组成部分，下调SMO表达已被证明可抑制HSCs活化。同时抑制Hh通路和TGF-β通路可将aHSCs重编程为qHSCs，从而恢复正常肝功能。研究人员构建了以CL15H6为主要脂质材料的脂质纳米粒子（lipid nanoparticles, LNPs），可高效递送siSMO和siTGF-β至aHSC。CL15H6是一种可电离脂质，可在0.25 mg/kg的低剂量下实现70%的敲除效率。然而，未修饰的LNPs只能通过被动靶向在肝组织中累积，为提高药物在肝组织的累积，有必要设计主动靶向肝脏的药物递送载体。细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs, 40-160 nm）是细胞间通讯的重要介质，因其低免疫原性、内在生物相容性和可修饰的表面特性，已成为有前景的无细胞治疗平台。工程化EV递送系统的最新进展突显了其在纤维化和炎症性疾病靶向治疗中的潜力。研究表明，间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）来源的EVs在炎症性疾病中具有治疗潜力。为增强MSC-EVs对aHSCs的特异性靶向能力，将疏水性VA插入MSC-EVs以靶向aHSCs并提高其抗肝纤维化能力。体外实验中，V-EV在aHSCs中的荧光强度是EVs的1.8倍；体内生物分布显示，V-EV与aHSCs荧光信号高度重叠。体外和体内结果均证实V-EV对aHSCs具有强靶向能力。HSCs与癌细胞类似，通过上调糖酵解途径实现自身活化和增殖。因此，抑制HSCs糖酵解途径可能是肝纤维化治疗的潜在策略。研究人员开发了VA修饰的HSC靶向胶束负载喜树碱以抑制HIF-1α及其下游糖酵解途径，该胶束可在肝脏中保留长达48小时，为肝纤维化治疗奠定基础。同时，该胶束可通过抑制HSCs糖酵解使aHSCs逆转为静止状态，从而实现肝纤维化的有效治疗。3.3 纤维化细胞外基质的降解肝纤维化由慢性炎症导致的ECM过度沉积引起，致密的ECM导致肝窦神经收缩，干扰正常血流，损害肝脏结构和功能。此外，ECM还阻碍纳米粒子到达纤维化部位，导致治疗效果降低。因此，着眼于恢复ECM的正常功能是治疗肝纤维化的有前景策略。胶原（主要是I型胶原）作为纤维化肝脏ECM的主要成分，在纤维化肝组织中显著上调。MMP-1是ECM中负责降解I型胶原的关键酶，通常在纤维化条件下被下调。为解决这一问题，研究人员开发了能够包封MMP-1同时保持其酶活性的聚合物囊泡（polymeric vesicle, Psome），促进纤维化ECM降解从而缓解肝纤维化。除加速胶原降解外，抑制胶原产生可从源头缓解纤维化ECM。通过减少aHSCs可间接抑制胶原产生。成纤维细胞活化蛋白（fibroblast activation protein, FAP）在aHSCs中特异性表达，制备FAP响应性纳米载体是靶向肝纤维化的有效方法。研究表明，蜂毒肽可与功能化脂质体表面结合，在高FAP表达环境中释放。释放的蜂毒肽特异性破坏aHSCs细胞膜，耗竭其群体从而抑制胶原纤维过度产生。此外，热休克蛋白47（heat shock protein 47, HSP47）是胶原特异性分子伴侣，下调HSP47表达可有效减少胶原沉积。研究人员利用微流控混合技术合成了负载siHSP47的LNPs，以苯甲酰胺基脂质（AA-T3A-C12）功能化的该LNPs选择性靶向肝脏中过表达σ受体的HSCs，实现约65%的HSP47沉默，成功减少胶原沉积并缓解肝纤维化。ECM中，胶原合成与降解之间的平衡由MMPs和金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitors of metalloproteinases, TIMPs）调节。鉴于MMP/TIMP失衡导致过度胶原沉积，同时抑制胶原产生并促进其降解的双重靶向策略是治疗肝纤维化的有前景方法。Zn2+通过抑制促进胶原产生的脯氨酸-4-羟化酶（proline-4 hydroxylase, P4H）活性发挥肝脏保护作用。研究人员构建了血小板膜包覆的仿生纳米调节器，可通过沸石咪唑酯骨架-8（zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8）加载TIMP-1环状DNAzyme（cirDNAzyme）。ZIF-8可在溶酶体中释放Zn2+和cirDNAzyme，Zn2+抑制P4H活性，而cirDNAzyme使TIMP-1 mRNA水平下调33.8%，协同减少胶原累积并增强降解，有效缓解纤维化。另一项研究采用LNPs递送siCol1α1和siTIMP-1，且脂质Chol-PEG-VA可特异性靶向HSCs。siCol1α1抑制胶原合成，而siTIMP-1促进降解，实现对抗纤维化的双重治疗效果。通过抑制HSCs活化也可抑制胶原产生。研究人员制备了可在疏水核心负载罗格列酮的二氧化硅交联胶束，将FEN 1和hpDNA探针修饰于表面PEG配体末端用于核糖核蛋白（ribonucleoprotein, RNP）递送。当胶束通过CTCE 9908靶向进入aHSCs过表达的CXCR4后，RNP可抑制TIMP-1表达以促进胶原降解，罗格列酮可抑制HSCs活化以减少胶原产生。该胶束可将四氯化碳（carbon tetrachloride, CCl4）诱导的肝纤维化小鼠纤维化面积降至1.3 ± 0.2%，接近健康肝脏水平。物理方法（声孔效应）增加纳米粒子在纤维化ECM中的渗透性是新兴方法。研究人员制备了负载羟基喜树碱（hydroxycamptothecin, HCPT）的微泡（HCPT@MBs），通过声学孔隙辅助其穿过递送屏障。实验结果显示，与游离HCPT和HCPT-LIP相比，HCPT@MBs可更有效将HCPT递送至纤维化肝脏。除声孔效应外，克服ECM介导的转运障碍的其他策略值得进一步讨论。过度的ECM沉积（特别是胶原累积）形成致密的纤维化网络，限制纳米粒子扩散并限制药物对纤维化病灶内aHSCs的可及性。为应对这一物理屏障，酶介导的ECM重塑已成为促进药物渗透的有前景策略。例如，胶原酶I修饰的纳米载体已被开发为纳米钻头，可主动降解周围I型胶原屏障，从而减少空间位阻并改善纤维化组织中治疗剂的组织内递送效率。此外，研究表明纤维化进展常伴随MMPs（如MMP-2和MMP-9）与其组织抑制剂（TIMPs）之间的失衡，导致内源性ECM降解受损。因此，递送外源性酶以恢复基质重塑已成为关键治疗干预措施。然而，不受控制的酶活性可能破坏肝脏微结构，凸显了靶向和刺激响应性基质重塑系统的必要性以确保疗效和安全性。另一策略侧重于基质软化而非直接降解。肝纤维化以基质硬度增加为特征，导致HSCs活化和组织渗透性受损。因此，抑制胶原交联或降低ECM硬度可能改善纳米粒子向纤维化组织的渗透。此外，将aHSCs重编程为qHSCs可能间接减弱ECM累积和硬度，为药物递送创造更许可的微环境。此外，纤维化微环境响应性纳米载体已成为改善纤维化肝组织治疗递送的有前景策略。肝纤维化以病理性微环境改变为特征，包括过度ECM沉积、升高的ROS、缺氧和失调的组织重塑，这些可被利用以实现位点特异性药物释放和增强治疗选择性。特别是，ROS响应性纳米平台在纤维化靶向治疗中展现出相当潜力。例如，研究人员开发了响应纤维化组织升高ROS水平的胆红素偶联壳聚糖纳米治疗诊断系统，实现ROS触发的结构失稳和病理部位控释药物，增强肝纤维化的局部治疗作用。这些发现表明，能够响应纤维化相关病理信号的纳米载体可能代表提高治疗精确性同时最小化全身不良反应的有前景策略。3.4 抑制肝脏炎症炎症作为肝纤维化的致病因素之一，通过炎症细胞、细胞因子和炎症相关信号通路的相互作用在肝纤维化过程中发挥主导作用。炎症持续存在导致正常肝脏组织被纤维化瘢痕组织替代，造成肝脏结构和功能障碍。巨噬细胞通过招募至炎症组织、分泌促炎细胞因子和调节ECM沉积在肝纤维化中发挥关键作用。巨噬细胞表型分为促炎性M1和抗炎性M2，因此将M1巨噬细胞表型逆转为M2巨噬细胞表型可作为肝纤维化的有效策略。一项研究开发了共载小分子化合物AC37和靶向泛素特异性蛋白酶1（ubiquitin-specific protease 1, USP1）的siRNA（siUSP1）的LNPs（MUA/Y），表面修饰乳脂球-表皮生长因子8（milk fat globule-EGF factor 8, MFG-E8）蛋白。MFG-E8促进促炎性M1巨噬细胞向抗炎性M2表型再极化以消退炎症，并增强巨噬细胞对胶原的吞噬，共同促进HSCs中药物累积增加。AC37与SiUSP1协同抑制HSCs活化和增殖。免疫荧光染色显示MUA/Y显著降低诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase, iNOS）（M1标志物）同时增加CD206（M2标志物），证明其调节巨噬细胞表型的能力，为肝纤维化治疗提供了新选择。C-C趋化因子受体2（C-C Chemokine Receptor 2, CCR2）在纤维化肝脏中高表达，可通过招募M1巨噬细胞和激活HSCs导致肝纤维化。抑制CCR2可能缓解纤维化，研究人员制备了可加载siCcr2以敲除CCR2表达的四面体框架DNA纳米结构（tFNA）（tFNAsiCcr2）。tFNAsiCcr2主要抑制肝脏炎症性肌动蛋白束蛋白1阳性（fascin actin-bundling protein 1-positive, FSCN1+）巨噬细胞和HECT及RLD结构域包含E3泛素蛋白连接酶家族成员6阳性（HECT and RLD domain containing E3 ubiquitin protein ligase family member 6-positive, HERC6+）中性粒细胞的肝脏累积，通过抑制炎症和构建抗纤维化微环境改善肝纤维化。HMGB1通过激活PI3K-Akt通路促进胶原沉积，并刺激巨噬细胞释放促炎细胞因子加速纤维化。研究人员开发了以pPB肽修饰并负载HMGB1 siRNA的脂质纳米粒子（HMGB1 siRNA@SNALP-pPB），可下调HMGB1表达并抑制炎症和纤维化进展。肝脏菌群失调已成为肝纤维化的关键致病因素。环糊精（cyclodextrin, CD）已被证明具有益生元特性并可恢复细菌稳态。通过将PEG 2000与VA和CD偶联形成VAP2000@CD，随后与抗炎化合物二氢丹参酮I（dihydrodanshensu I, DHI）自组装，研究人员开发了可有效抑制炎症细胞因子表达的纳米粒子（DHI-VAP2000@CD）。DHI-VAP2000@CD可显著增加M1/M2巨噬细胞比例，减少促炎细胞因子释放，恢复肝脏微生物平衡，从而缓解肝纤维化。3.5 阻断HSCs与KCs之间的不良交互如前所述，aHSCs在肝纤维化过程中发挥核心作用。aHSCs位于Disse间隙的位置为药物递送系统有效靶向带来重大挑战。值得注意的是，KCs约占非实质肝细胞的20%，而HSCs仅占约5%。此外，由于KCs位于肝窦内，可与包括药物递送系统在内的各种血液成分直接接触。一方面，肝纤维化早期，肝细胞死亡刺激KCs产生ROS、细胞因子、趋化因子和促炎因子，直接刺激HSCs活化进而加重肝纤维化；另一方面，KCs分泌的PDGF可诱导aHSCs迁移。鉴于KCs与aHSCs之间的相互作用，阻断两者之间的交互可能是肝纤维化治疗的另一策略。研究人员构建了由铜-铁双金属组成的超小纳米粒子（CF），将其包封于由黄芩素前药（baicalin prodrug, BP）和甘露糖衍生物组成的混合聚合物中，形成CF@BPPM。甘露糖可与KCs高表达的甘露糖受体特异性结合，从而增加CF@BPPM被KCs摄取。在KCs溶酶体内，混合聚合物酸化解构，释放Cu2+、Fe2+和黄芩素。释放的Cu2+和Fe2+可通过上调血红素加氧酶（heme oxygenase, HO-1）表达抑制PDGF分泌；黄芩素可抑制TGF-β分泌以抑制HSCs活化。CF@BPPM通过直接作用于KCs，抑制KCs分泌各种炎症因子和细胞因子，从而阻断KCs与HSCs之间的交互，改善肝纤维化。另一研究制备了同时负载CXCR4拮抗剂和抗miR155的聚合物，该聚合物通过甘露糖靶向肝脏，其负载的CXCR4拮抗剂可使aHSCs恢复为qHSCs，抗miR155敲除KCs中高表达的miR155以缓解肝脏炎症。3.6 促进HSCs或巨噬细胞自噬自噬是溶酶体依赖性的细胞内降解过程，通过清除受损细胞器、错误折叠蛋白和蛋白聚集体维持细胞稳态。在肝纤维化的发生发展过程中，自噬表现出明显的细胞类型特异性功能。在aHSCs中，自噬促进VA含脂滴的降解，为HSCs活化和ECM合成提供能量和代谢底物，从而促进纤维化形成。因此，aHSCs中的自噬通常被视为促纤维化机制。相反，巨噬细胞中的自噬促进促纤维化介质、凋亡细胞和细胞碎片的清除，从而增强组织修复和炎症消退，发挥抗纤维化作用。因此，选择性抑制aHSCs中的自噬同时增强巨噬细胞中的自噬，已成为精准抗纤维化治疗的有前景策略。越来越多的证据表明，遗传性或药理学抑制aHSCs中的自噬可有效减轻肝纤维化。关键自噬相关调节因子包括自噬相关蛋白5（autophagy-related protein 5, Atg5）、自噬相关蛋白7（autophagy-related protein 7, Atg7）和p62，这些因子已通过siRNA介导的沉默或使用氯喹和羟氯喹等小分子药物的药理学抑制被广泛探索为治疗靶点。为提高治疗特异性并最小化全身毒性，多种HSC靶向递送系统被开发。例如，VA修饰的脂质体利用aHSCs上高表达的视黄醇结合蛋白受体实现选择性摄取。类似地，甘露糖-6-磷酸（mannose-6-phosphate, M6P）修饰的纳米粒子可靶向aHSCs上表达的M6P/IGF-II受体，实现自噬抑制剂的精准递送。在一项代表性研究中，环状RGD肽修饰的脂质体在aHSCs中展现出增强的累积，并在CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型中显著减少胶原沉积。相反，巨噬细胞中的自噬通常发挥抗纤维化作用。它不仅促进巨噬细胞从促炎性M1样表型向促修复性M2样表型极化，还增强胞葬作用并抑制NLRP3炎症小体活化，从而缓解炎症并促进组织修复。雷帕霉素、海藻糖和亚精胺等自噬诱导剂已在各种肝纤维化实验模型中显示出显著抗纤维化效果。然而，全身性自噬激活可能同时促进HSC活化并损害治疗效果，凸显了巨噬细胞特异性药物递送的重要性。目前，甘露糖修饰的纳米载体可通过识别CD206受体靶向替代激活的巨噬细胞，而叶酸修饰的纳米粒子选择性结合纤维化肝脏中巨噬细胞高表达的叶酸受体β。纳米医学的最新进展已实现对不同细胞群体中自噬的同步或序贯调节。刺激响应性纳米载体可响应纤维化微环境的独特特征实现控释药物释放。例如，含有硫缩醛键的ROS响应性纳米粒子在ROS丰富的纤维化肝脏中发生降解并释放其有效载荷，而aHSCs和炎症性巨噬细胞均表现出升高的ROS水平。此外，已开发MMP响应性明胶包覆脂质体以利用纤维化病灶内MMPs的过表达，实现响应MMP-2和MMP-9的药物释放。总体而言，肝纤维化自噬靶向治疗的成功应用依赖于精确的细胞类型特异性调控。随着配体修饰纳米载体和刺激响应性药物递送系统的快速发展，对HSCs和巨噬细胞中自噬的选择性调节已展现出相当大的治疗潜力。未来研究需要进一步在临床相关模型中验证这些策略的疗效和安全性，并促进其临床转化。3.7 肝纤维化治疗的多种机制肝纤维化由多种因素引起，因此两种或多种治疗策略的联合有望获得更好的治疗效果。持续性肝损伤导致肝细胞死亡和细胞内内容物释放。受损肝细胞释放的ROS激活KCs和HSCs，触发炎症级联反应的启动，加速肝纤维化进展。因此，消除ROS将与其他纤维化发病机制相结合，为肝纤维化治疗提供有前景的策略。研究表明，小型碳量子点因其结构缺陷和活性基团具有ROS清除效应，可实现肝细胞的有效富集。地塞米松被负载于碳点上，通过消除肝细胞ROS和抑制炎症治疗肝纤维化。研究人员还制备了由β-D-半乳糖-聚乙二醇化胆红素聚合物（β-D-galactose-polyethylene glycolated bilirubin, Gal-PEG-BR）自组装形成的胶束，用于共递送利奥西呱和selonsertib。β-D-半乳糖靶向肝细胞以特异性递送治疗剂，胆红素可清除肝脏组织ROS，利奥西呱可增强窦状灌注并减少ROS产生，而selonsertib通过抑制凋亡信号调节激酶1（apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1）减少肝细胞凋亡。该聚合物胶束可实现增强窦状灌注和抑制肝细胞凋亡的双重调节，有效改善肝功能。尽管配体修饰的纳米粒子提高了肝脏靶向效率，但若干靶向配体仍面临细胞特异性有限的问题。例如，VA介导的靶向也可能由于肝脏中生理性视黄醇代谢而诱导肝细胞摄取纳米粒子。类似地，甘露糖修饰的系统易受KCs和脾脏巨噬细胞的非特异性清除，因为甘露糖受体在单核吞噬细胞系统中广泛表达。基于HA的靶向策略也可能因CD44在多种炎症和免疫细胞群体中表达而表现出脱靶效应。此外，CREKA等纤连蛋白靶向肽可能在纤连蛋白过表达的非纤维化炎症组织中累积。因此，未来研究应通过双配体策略、刺激响应性激活或微环境适应性纳米平台来集中提高靶向特异性，以最小化脱靶累积并增强治疗精确性。3.8 纳米粒子系统用于肝纤维化治疗的比较优势与局限性尽管各种基于纳米粒子的递送系统在肝纤维化治疗中显示出有前景的治疗潜力，但每个平台都具有应予以批判性考虑的独特优势和局限性。脂质体展现出良好的生物相容性、高载药灵活性和相对成熟的制造工艺，使其对临床转化具有吸引力。然而，其被KCs快速摄取以及穿透致密纤维化ECM的能力有限可能降低治疗效率。聚合物胶束特别适用于疏水性药物递送，并可工程化为响应ROS等病理刺激，但关于过早药物泄漏和体内稳定性不足的问题仍然存在。EVs和外泌体基系统具有内在生物相容性、低免疫原性和天然细胞间通讯能力，能够高效靶向活化HSCs，但大规模生产、纯化和批间变异性相关的挑战阻碍了其临床应用。无机纳米粒子提供多功能治疗潜力，包括ROS清除、氧气生成和成像能力，但关于长期生物安全性、生物降解性和组织累积的问题仍有待解决。因此，未来抗纤维化纳米药物的开发应根据特定治疗目标集中平衡靶向效率、生物相容性、可扩展性和安全性。3.9 临床转化现状尽管数十年的基础研究在很大程度上阐明了肝纤维化的核心机制，但治疗药物的临床转化仍面临巨大障碍。迄今为止，成功完成临床试验、获得上市批准并用于肝纤维化及其相关适应症的药物数量极为有限。虽然在治疗这些疾病方面取得了一定进展，但失败占大多数，距离理想治疗方案的实现仍存在显著差距。2024年，Resmetirom成为首个获FDA批准用于非酒精性脂肪性肝炎（NASH）相关中重度肝纤维化的药物，但其纤维化逆转率仅为25.9%至29.9%，长期安全性仍需进一步调查。2025年Semaglutide获批用于代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）伴F2至F3纤维化，但其抗纤维化效果主要依赖于体重减轻，这种间接机制意味着其疗效高度依赖于患者体重减轻程度，对于无法实现显著体重减轻的人群，抗纤维化效果可能相当有限。与仍在临床使用的药物相反，2016年获批的Ocaliva?（奥贝胆酸）因致命性肝损伤风险于2025年9月退市，该事件强调仅有疗效不足以维持成功的临床转化，长期给药的安全性同样至关重要。此外，后期临床试验中的失败同样值得关注。Selonsertib、cenicriviroc、elafibranor和simtuzumab均推进至II期或III期研究，在临床前和早期试验中显示出初步前景，但最终因疗效不足而终止。这些挫折凸显了临床前模型与患者人群之间的根本差异。尽管标准的CCl4诱导的纤维化模型方便且高度可重复，但无法全面再现人类肝纤维化的代谢、炎症和遗传异质性，这在MASH中尤为明显，患者的纤维化是在肥胖、胰岛素抵抗和血脂异常背景下数十年慢性病程中发展的。此外，单通路抑制剂的反复失败表明纤维化信号网络之间存在强大的代偿机制，使得单靶点干预难以实现最佳治疗效果，联合治疗或多靶点递送系统可能成为突破当前转化瓶颈的潜在途径。纳米医学为实施更复杂的治疗策略提供了潜在途径。纳米粒子系统可促进向HSCs或其他关键效应细胞的靶向药物递送，从而增强局部药物浓度同时最小化全身毒性。BMS-986263是包封HSP47 siRNA的脂质纳米粒子，早期试验已确认其安全性和耐受性以及向纤维化肝脏靶向核酸递送的可行性，但该药物需要静脉给药，这一给药途径限制了其在慢性疾病长期管理中的实用性。与静脉给药的核酸纳米粒子不同，口服纳米姜黄素面临不同困境：尽管纳米晶制剂提高了其生物利用度，但临床试验仅观察到酶学标志物的改善，未能实现纤维化的显著逆转，这证明递送技术的优化无法弥补活性药物成分固有疗效的缺乏，最佳生物分布和内在药物效力同样关键。除小分子和核酸药物外，某些生物制剂也正在探索替代治疗策略。Lanifibranor和efruxifermin目前处于III期临床试验，靶向上游代谢和激素调节因子，而非像传统抗纤维化药物那样直接抑制胶原合成或HSC活化。此外，采用精准医学策略的bexotegrast和fazirsiran分别在原发性硬化性胆管炎（primary sclerosing cholangitis, PSC）和α-1抗胰蛋白酶缺乏症（alpha-1 antitrypsin deficiency, AATD）治疗中取得积极结果。这些窄谱靶向药物在罕见病中的成功突显了肝纤维化的深刻异质性，表明试图用单一药物覆盖所有患者群体是不现实的。与此同时，众多III期试验的失败表明，广泛的NASH或MASH队列很容易掩盖可能仅在更均质亚群中可辨别的疗效信号。4. 挑战与展望4.1 肝纤维化的生物学复杂性与治疗挑战迄今，肝纤维化发病机制研究已取得相当进展，但仍存在需要解决的关键挑战。首先，致病机制的复杂性以HSCs活化、炎症介质、免疫反应调控和ECM重塑的相互作用为特征，成为全面理解和有效治疗干预的障碍。该领域的主要挑战之一是肝纤维化中复杂的病理生理过程，肝纤维化并非单一因素的后果，而是HSCs活化、细胞因子和趋化因子参与、氧化应激和免疫反应等多种复杂因素的累积。每个因素都呈现潜在治疗靶点，但它们的相互依赖性使得仅靶向单一通路的结果难以预测。此外，以胶原为主的ECM成分沉积构成药物递送的重大障碍，这种病理性累积导致肝脏结构显著改变，形成干扰药理学有效递送至肝脏靶向病变区域的巨大物理屏障。克服这一屏障对于增强现有药物递送疗法的疗效至关重要。肝纤维化的可逆性，特别是界定病情变为不可逆的阈值，仍是该疾病不明确的方面，这种对早期可逆纤维化与晚期不可逆进展之间可逆性认识的模糊性使靶向治疗策略的开发复杂化。此外，肝纤维化的病因异质性源于病毒感染和慢性酒精滥用等多种不同病因，这对治疗方法的开发构成挑战，需要向个性化医学的范式转变，这可以预测对每个具体病例驱动纤维化的特定分子和细胞机制的 intricate理解。4.2 基于纳米粒子的抗纤维化疗法的转化障碍尽管临床前疗效前景看好，基于纳米粒子的抗纤维化疗法的临床转化仍具挑战性。首先，具有可重复物理化学性质的多功能纳米粒子的大规模制造仍然困难，粒径、zeta电位、载药效率和表面配体密度等参数在规模化生产过程中可能显著变化，从而影响治疗一致性和监管审批。其次，由于肝脏血管化、纤维化阶段、免疫状态和网状内皮系统活性的差异，纳米粒子的生物分布在患者间高度异质。KCs和脾脏巨噬细胞的过度摄取可能大幅减少纳米粒子在aHSCs中的有效累积。此外，纳米载体的免疫原性和长期生物安全性需要进一步研究，LNPs、聚合物胶束或细胞外囊泡基系统的重复给药可能诱导补体激活、加速血液清除或慢性肝脏炎症。无机纳米材料的长期代谢和生物降解也了解不足。监管挑战也限制了临床转化，多功能纳米平台的复杂性使质量控制、批次再现性和标准化安全评估复杂化。因此，未来研究应优先选择具有简化组成、可规模化制造工艺和明确药代动力学特征的临床可转化纳米平台。为实现上述目标，未来研究应指向以下关键领域：首先，应追求基于人工智能的纳米载体计算设计，应用机器学习算法建模和分析ECM成分组成、aHSCs表型和纤维化微环境内组织内药物分布，促进能够穿透ECM屏障的纳米尺度递送系统的合理设计。其次，应开发用于基因-药物共递送的多功能纳米平台，构建同时包封抗纤维化小分子药物和基因治疗药物的纳米载体，实现多靶点协同策略以对抗复杂病理生理过程并克服单靶点干预的局限性。再者，应推进个性化抗纤维化纳米治疗策略，基于患者病因和纤维化阶段建立与特定病因-阶段谱匹配的纳米药物库，结合分子图谱，利用微流控芯片或器官芯片模型进行高通量药物筛选，为个体患者定制具有特定靶向能力的纳米疗法，实现从通用治疗向精准分层治疗的范式转变。最后，应建立用于确定肝纤维化可逆性的多模态定量评估系统，整合弹性成像、ECM降解相关分子生物标志物和单细胞转录组学数据，构建区分可逆与不可逆纤维化的定量阈值模型，为确定可逆窗口和治疗干预最佳时机提供客观依据。有效应对上述挑战并促进这些前沿技术的临床转化对于改善肝纤维化的临床结局至关重要。