针对上述问题，广西医学科学院陈春霞团队通过融合神经干细胞来源的外泌体与载有玉兰花多糖的脂质体，设计了一种混合纳米治疗平台（Exo-Lip），可实现对缺血性卒中神经炎症和脂质代谢的双重精准调控。该平台整合了外泌体的血脑屏障穿透性与抗炎活性，以及脂质体的结构稳定性与药物负载优势，通过促进小胶质细胞 M2 极化、抑制促炎因子释放、激活 AKT/Nrf2/HO-1 抗氧化信号通路，有效减少脑梗死体积、缓解脂质过氧化损伤，并恢复运动和认知功能，展现出协同增效的神经保护作用。该文章于 2025 年 09 月 15 日以《Hybrid Exosome–Liposome Nanoparticles for Dual Modulation of Neuroinflammation and Lipid Metabolism in Ischemic Stroke》为题发表于《ACS Nano》（DOI：10.1021/acsnano.5c11417）。

Exo - Lip的设计方案及其在缺血性卒中靶向治疗中的作用机制

(1) Exo−Lip杂化纳米颗粒的制备与表征

如图 1A-C 所示，透射电子显微镜（TEM）图像显示：神经干细胞来源的外泌体（Exo）呈典型杯状（A），负载玉兰花多糖的脂质体（Lip）为均匀球形囊泡（B），而经超声融合形成的 Exo-Lip 因膜整合，呈现直径增大、表面轻微粗糙的混合结构（C），证实两者成功融合。图 1D 的动态光散射（DLS）显示，Exo、Lip、Exo-Lip 的流体动力学直径分别为 138.43±23.76nm、144.50±0.70nm、189.93±3.45nm，尺寸适度增大反映双分子层协同整合。图 1E 表明 Exo-Lip 在 7 天内粒径稳定在 180-200nm，无明显聚集；图 1F 的 Zeta 电位显示其表面电荷介于 Exo 与 Lip 之间，利于分散稳定。图 1G 的 Western blot 证实 Exo-Lip 保留外泌体标志物 CD9、CD63、TSG101，无内质网蛋白 Calnexin，结构完整；图 1H 的溶血试验显示，25-400μg/mL 浓度下 Exo-Lip 溶血率＜5%，血液相容性良好，为后续应用提供安全保障。

图1.Exo−Lip杂化纳米颗粒的制备与表征。(A−C) Exo (A)、Lip (B)和Exo−Lip (C)纳米颗粒的TEM图像。(D)动态光散射(DLS)测量Exo、Lip和Exo−Lip的尺寸分布。(E) Exo−Lip纳米颗粒在7天内的粒径稳定性。(F) Exo、Lip和Exo−Lip纳米粒子的Zeta电位。(G)外泌体标记物(CD9、CD63、TSG101)和内质网标记物Calnexin的Western blot分析。(H)不同浓度Exo、Lip和Exo−Lip纳米颗粒的溶血实验

（2）Exo, Lip和Exo−Lip纳米颗粒的细胞摄取和内化行为

如图 2A 所示，通过 Transwell 系统构建体外血脑屏障（BBB）模型，以上室接种脑微血管内皮细胞（hCMEC/D3）模拟脑血管屏障结构，用于评估 Exo、Lip、Exo-Lip 的跨屏障能力。图 2B 的荧光定量结果显示，各制剂通透性随时间增加，且 Exo-Lip 在各时间点的跨细胞转运率显著高于单独 Exo 或 Lip，体现混合结构对 BBB 穿透的协同增强作用。如图 2C-D 所示，DiO 标记的纳米颗粒与 HT22 海马神经元共孵育后，荧光成像（C）和定量分析（D）显示，Exo-Lip 组在 3-24 小时内均呈现更强的胞质荧光，尤其是 24 小时时内化效率显著高于 Exo 和 Lip 组，证实其细胞摄取能力更优。图 2E 的 CCK-8 检测表明，在缺氧 - 葡萄糖剥夺 / 复氧（OGD/R）损伤模型中，Exo-Lip 处理的 HT22 细胞活力接近健康对照组，显著高于 PBS、Exo 及 Lip 组，神经保护效果突出。图 2F-H 显示，Exo-Lip 能显著抑制 OGD/R 诱导的 NO 生成（F）和 ROS 积累（G-H，DHE 染色），其抗氧化、抗炎能力优于单一组件，为缺血性损伤后的神经保护提供关键支撑。

图2.Exo, Lip和Exo−Lip纳米颗粒的细胞摄取和内化行为。(A) Transwell系统培养的脑微血管内皮细胞体外BBB模型示意图。(B)通过测量Exo、Lip和Exo−Lip在不同时间点的下腔荧光强度，定量纳米颗粒通过BBB的胞吞作用。(C) HT22细胞与dio标记的Exo、Lip和Exo−Lip孵育不同时间的荧光图像。绿色:dio标记的纳米颗粒;蓝色:dapi染色的细胞核。(D) Exo、Lip和Exo−Lip在不同时间点的细胞摄取。(E) HT22细胞经OGD/R处理和不同制剂处理后的细胞活力。(F) PBS、Exo、Lip或Exo−Lip处理24 h后OGD/ r处理细胞中NO水平的测定。(G) DHE荧光强度定量分析。(H)不同处理下OGD/ r处理细胞胞内ROS水平的DHE染色

（3）Exo唇调节OGD/R损伤后的小胶质细胞极化

如图 3A-B 所示，免疫荧光染色显示：缺氧 - 葡萄糖剥夺 / 复氧（OGD/R）损伤后，PBS 组 BV2 小胶质细胞中 M1 型标志物 CD86（红色）表达强烈（A），M2 型标志物 CD206（红色）表达微弱（B）；而 Exo-Lip 处理组 CD86 荧光显著减弱，CD206 荧光明显增强，表明 Exo-Lip 可有效抑制小胶质细胞向促炎 M1 极化，促进其向抗炎 M2 表型转化。图3C-D 的定量分析进一步证实，Exo-Lip 组 CD86 荧光强度显著低于 PBS、Exo 及 Lip组，CD206 强度则显著高于其他组，表型调控效果优于单一组件。图 3E-H 的 ELISA 检测显示，Exo-Lip 能显著降低 OGD/R 模型中促炎细胞因子 TNF-α、IL-6 的分泌（E-F），同时显著上调抗炎细胞因子 TGF-β、IL-10 的水平（G-H），且调节幅度大于 Exo 或 Lip单独处理。这些结果表明，Exo-Lip 可通过调控小胶质细胞极化与细胞因子谱，构建抗炎微环境，为缺血性损伤后的神经保护提供免疫调节支撑。

图3.Exo唇调节OGD/R损伤后的小胶质细胞极化。(A) OGD/R后不同治疗组Iba1(绿色，小胶质细胞)、CD86(红色，M1标记物)和DAPI(蓝色，细胞核)的免疫荧光图像。(B) Iba1(绿色)、CD206(红色，M2标记物)和DAPI(蓝色)的免疫荧光图像。(C,D) CD86和CD206荧光强度定量分析。(e−h) （4）pMM-PCL可减少泡沫细胞数量，调节其促炎作用

（4）Exo−Lip改善MCAO/R小鼠模型的脑靶向性，减轻缺血性损伤

如图4A 所示，实验建立暂时性大脑中动脉闭塞 / 再灌注（MCAO/R）小鼠模型，小鼠术前连续 3 天尾静脉注射 PBS、Exo、Lip 或 Exo-Lip，术后 24 小时采集样本分析，以评估 Exo-Lip 的体内治疗效果。如图 4B-C 所示，DiR 标记纳米粒的生物分布结果显示：Exo-Lip 在注射后全身分布广泛，脑区荧光强度显著高于 Exo 和 Lip 组（B）；离体脑组织成像进一步证实，Exo-Lip 在给药 12 小时后脑内积累量达峰值（C），表明其脑靶向能力更优。图 4D 的激光散斑对比成像显示，MCAO/R 模型小鼠同侧半球存在明显低灌注，Exo-Lip 处理后受损皮层脑血流量（CBF）恢复效果显著优于其他组，脑血管功能改善更明显。图 4E-F 的 TTC 染色及定量分析表明，Exo-Lip 组脑梗死体积（白色区域）显著缩小，较 PBS 组平均减少 6.95%（p<0.001），神经保护作用突出。图 4G 的脑含水量检测显示，Exo-Lip 组脑水肿程度显著低于 PBS、Exo 及 Lip 组，提示其可减轻缺血性血管漏与炎症水肿。图 4H 的神经功能评分显示，Exo-Lip 处理小鼠神经功能缺损改善更显著；图 4I 的TUNEL 染色表明，Exo-Lip 组梗死周围皮层凋亡细胞数量显著减少，抗凋亡效果优于单一组件，进一步证实其在体内的多维度神经保护作用。

图4.Exo−Lip改善MCAO/R小鼠模型的脑靶向性，减轻缺血性损伤。(A) C57BL/ 6小鼠接受MCAO/R手术后用PBS、Exo、Lip或Exo−Lip治疗的实验时间轴。(B) dir标记纳米颗粒在MCAO/R小鼠体内随时间变化的生物分布。(C)注射后3、6、12和24小时，dir标记的纳米颗粒在大脑中的离体荧光成像。(D)不同处理后MCAO/R小鼠脑灌注激光散斑造影。(E)不同配方处理MCAO/R小鼠脑切片的TTC染色。红色和白色区域分别表示活组织和梗死组织。(F)其他治疗组脑梗死体积量化。(G)脑含水量(%)作为脑水肿指标。(h)MCAO/R及后续治疗后小鼠神经功能缺损评分。(I)不同处理组脑切片TUNEL染色，评估神经元凋亡情况

（5）pMM-PCL上吸附的髓磷脂碎片吸引巨噬细胞并使其偏斜促炎

如图5A所示，H&E 染色结果显示：MCAO/R 损伤后，PBS 组小鼠大脑皮层和海马区出现明显神经元固缩、细胞质浓缩及组织结构紊乱；而 Exo-Lip 处理组脑切片神经结构保留完整，细胞形态正常，皮质分层有序，缺血诱导的组织学损伤显著减轻。如图 5B 所示，尼氏染色（观察神经元代谢活性标志物尼氏体）显示：PBS 组海马区尼氏体数量与密度显著减少，反映严重神经元退行性变；Exo-Lip 组则保留大量尼氏阳性神经元，胞体轮廓清晰、细胞质染色良好，神经元代谢功能与结构完整性得到有效保护。如图 5C-G 所示，旷场试验结果显示：PBS 组小鼠因卒中出现运动障碍，表现为总运动距离短、回避中心区（C 为代表性轨迹）；Exo-Lip 组总运动距离（E）、中心区停留时间（D）及中心区运动距离占比（F-G）均显著高于 PBS、Exo 及 Lip 组，运动功能与抗焦虑行为恢复更优，证实 Exo-Lip可有效改善 MCAO/R 小鼠的神经行为功能。

图5.Exo−Lip保护MCAO/R小鼠神经元结构，改善行为功能。(A)不同处理组脑切片的H&E染色显示皮层和海马形态。(B)不同组脑切片的Nissl染色，以评估神经元的完整性。(C)开场试验中记录的代表性运动轨迹。(D−G)行为表现定量分析:(D)在中心区停留的时间(%);(E)行走总距离;(F)中心区行进距离;(G)中央区行进距离的百分比

（6）Exo唇调节MCAO/R损伤后的炎症

如图 6A 所示，免疫荧光染色显示：MCAO/R 损伤后，PBS 组小鼠脑组织中 M1 小胶质细胞标志物 CD16/32（绿色）表达强烈，M2 标志物 CD206（红色）表达微弱；而 Exo-Lip 处理组 CD16/32 荧光显著减弱，CD206 荧光明显增强，表明 Exo-Lip 在体内可有效调控小胶质细胞从促炎 M1 表型向抗炎 M2 表型极化。图 6B-E 的血清 ELISA 检测显示，MCAO/R 诱导小鼠血清中促炎因子 TNF-α、IL-6 水平显著升高，抗炎因子 TGF-β、IL-10 水平降低；Exo-Lip 处理后，TNF-α、IL-6 水平显著下调（p<0.001），TGF-β、IL-10 水平显著上调（p<0.001），且调节效果优于 Exo 或 Lip 单独处理，可有效缓解全身炎症反应。图 6F-I 的脑组织匀浆 ELISA 分析显示，Exo-Lip 对脑内炎症因子的调节趋势与血清一致，能显著抑制脑内 TNF-α、IL-6 的局部过度产生，同时增强抗炎因子表达，进一步证实其可在缺血脑区构建抗炎微环境，为神经修复创造有利条件。

图6.Exo唇调节MCAO/R损伤后的炎症。(A)不同治疗组脑切片的代表性免疫荧光图像，显示MCAO/R后CD16/32(绿色，M1标记)、CD206(红色，M2标记)和DAPI(蓝色，细胞核)的表达。(B−E) ELISA定量PBS、Exo、Lip或Exo−Lip处理的MCAO/R小鼠血清促炎因子(TNF-α和IL-6)和抗炎因子(TGF-β和IL-10)。(F−I)相同细胞因子(TNF-α，IL-6、TGF-β、IL-10）各治疗组脑组织匀浆中的表达。这些数据代表了MCAO/R的体内实验结果

（7）不同处理对MCAO/R损伤后脂质代谢和脂质过氧化的影响

如图 7A-D 所示，MCAO/R 损伤后，PBS 组小鼠脑组织中甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（FFA）水平显著升高（A-B），脂质过氧化产物丙二醛（MDA）、4 - 羟基壬烯醛（4-HNE）含量明显增加（C-D），提示严重脂质代谢紊乱与氧化损伤；而 Exo-Lip 处理组 TG、FFA 水平显著降低，MDA、4-HNE 含量大幅减少，且改善效果优于 Exo 或 Lip 单独处理，证实其可有效恢复脂质稳态、减轻脂质过氧化损伤。如图 7E-F 所示，油红染色及定量分析显示：PBS 组脑组织中存在广泛脂滴沉积（E），Exo-Lip 处理组脂滴数量与面积显著减少（F），进一步验证其在缓解脑内脂质蓄积方面的优越疗效。图 7G-I 的 qRT-PCR 结果显示，Exo-Lip 可部分恢复 MCAO/R 诱导下调的脂质合成 / 摄取相关基因 Dagt、CD36 的表达，同时显著抑制异常上调的脂质水解基因 Pnlip 表达，实现脂质代谢相关基因的协同调节。图 7J-K 显示，Western blot 分析证实 Exo-Lip 能显著激活 AKT/Nrf2/HO-1 信号通路（J），上调 AKT、Nrf2、HO-1 蛋白表达；机制示意图（K）进一步阐明，Exo-Lip 通过激活该通路，同步发挥抗氧化、调节脂质代谢的作用，为缺血性损伤后的神经保护提供分子机制支撑。

图7.不同处理对MCAO/R损伤后脂质代谢和脂质过氧化的影响。(A)脑组织中甘油三酯(TG)， (B)游离脂肪酸(FFA)， (C)丙二醛(MDA)， (D) 4-羟基壬烯醛(4-HNE)水平。(E)脑组织切片代表性油红O染色。(F)脂滴积累的定量分析。(G−I)脂质代谢相关基因Dagt、CD36和Pnlip的相对mRNA表达量(通过qRT-PCR评估)。(J) Western blot分析AKT/Nrf2/HO-1信号通路，包括AKT、Nrf2和HO-1蛋白水平。(K) Exo−Lip通过激活AKT/Nrf2/HO-1通路缓解脂质代谢紊乱和脂质过氧化的机制示意图

（8）转录组学分析显示Exo−lip诱导的基因表达变化和通路富集

如图 8A-C 所示，转录组分析结果显示：与 PBS 对照组相比，Exo-Lip 处理组小鼠脑组织中鉴定出 716 个差异表达基因（DEGs），其中 524 个上调、192 个下调（C）；热图（A）和火山图（B）清晰呈现两组间显著的转录组差异，红色代表上调基因、蓝色代表下调基因（|logFC|>1，p<0.05），表明 Exo-Lip 可广泛调控缺血性损伤后的基因表达网络。如图 8D 所示，KEGG 通路富集分析显示，差异基因主要富集于脂肪消化和吸收、神经活性配体 - 受体相互作用、醚脂代谢及 JAK-STAT 信号通路等，这些通路均与神经保护、膜稳态维持及炎症调节密切相关，为 Exo-Lip 的治疗机制提供通路层面依据。图 8E-H 的基因集富集分析（GSEA）进一步验证：Exo-Lip 组脂肪消化和吸收通路（E）、神经活性配体 - 受体相互作用通路（F）、醚脂代谢通路（G）呈正向富集，提示其可促进脂质稳态维持、神经元通讯调节及膜脂重塑；而 JAK-STAT 信号通路（H）呈负向富集，表明其可抑制促炎反应与异常细胞增殖，与此前抗炎实验结果一致。这些发现共同揭示，Exo-Lip 通过协调调控多通路基因表达，发挥多维度神经保护作用。

图8.转录组学分析显示Exo−lip诱导的基因表达变化和通路富集。(A)对照组(PBS)和Exo - lip处理组之间差异表达基因(DEGs)的热图。(B)火山图显示显著上调(红色)和下调(蓝色)的基因(|log2FC| > 1, p < 0.05)。(C)柱状图显示上调和下调的DEGs数量