败血症占全球死亡率的 20%，主要由巨噬细胞过度激活失调导致免疫稳态失衡。现有的抗炎策略常常损害病原体清除能力，加剧免疫抑制。精准靶向过度活化巨噬细胞同时保持抗菌功能，是一种有前景的治疗方法。通过对 390 种激酶抑制剂的高通量筛选，我们发现 polo 样激酶 1（PLK1）抑制剂 GSK461364 为强效的超活化调节因子。然而，其临床翻译受限于剂量依赖性细胞毒性和全身性毒性。为此，我们设计了甘露醇能能化纳米颗粒（Nano-PLK1in），用于将抑制剂和谷胱甘肽靶向高活性巨噬细胞进行靶向组合递送。这些纳米颗粒显著提升了小鼠和人类超活化巨噬细胞的吸收量，约是细胞吸收的 2 倍。三反应 Nano-PLK1in 平台实现：（i）通过 PLK1 阻断精确抑制半胱天冬酶-11 通路，（ii）通过谷胱甘肽介导的线粒体保护重新激活氧化还原稳态，（iii）在不广泛免疫抑制的情况下保持抗菌能力。在败血症小鼠模型中，Nano-PLK1in 显著提高了生存率 50%，同时凝血功能障碍减少 41.8%，ALT/肌酐水平下降 28.9–54.3%，反映多器官保护及细菌清除能力增强。通过将精准巨噬细胞重编程与有效消除病原体相结合，我们的纳米级工程策略克服了传统疗法的疗效与毒性权衡，凸显了其在败血症治疗中的转化潜力。

该研究以题为“An Engineered Triple-Functional Nanoplatform for Effective Sepsis Therapy via Macrophage-Targeted Polo-like Kinase 1 Inhibition”发表在ACS Nano上。

药理学抑制PLK1可减轻caspase-11介导的巨噬细胞过度活化。(a) 小分子抑制剂高通量筛选的示意流程。(b) 热图显示390种候选化合物在OMV处理的巨噬细胞中通过抑制LDH释放的效果排名。(c−f) PLK1抑制剂在处理10 μg/mL OMVs的WT和Gsdmd −/−巨噬细胞中剂量反应作用：细胞活力(c)、IL-1α和IL-1β分泌(d,e)以及caspase-11激活伴GSDMD裂解的免疫印迹分析(f)。(g,h) 内毒素血症小鼠(20 mg/kg LPS)系统影响评估：肝肾功能生物标志物(AST、ALT、CREA、BUN)(g)及WT和Casp11 −/−小鼠在递增剂量抑制剂处理下的生存结果(h)。(i) 细胞类型特异性评估，显示在抑制剂处理下原代巨噬细胞(腹膜)、肝细胞(AML-12)、心肌细胞(HL-1)和内皮细胞(HUVEC)的活力情况。(j,k) 巨噬细胞耗竭模型(氯膦酸脂质体预处理)显示LPS挑战后的肝肾参数(AST、ALT、CREA、BUN)(j)和死亡率(k)。数据以平均值±SEM表示(n = 3或6个生物复验)。统计学显著性通过单因素ANOVA和Tukey检验确定(*P<0.05)。缩写：OMV, 外膜囊泡; LPS, 脂多糖; AST, 天冬氨酸氨基转移酶; ALT, 丙氨酸氨基转移酶; CREA, 肌酐; BUN, 血尿素氮

针对巨噬细胞的纳米PLK1抑制剂用于caspase-11信号调控。(a) 纳米PLK1抑制剂制备示意图：DSPE-PEG衍生物与PLK1抑制剂协同自组装，然后通过硫醇-马来酰亚胺化学进行谷胱甘肽(GSH)共轭。(b) DSPE-PEG-Mal-GSH的合成路线，通过DSPE-PEG-Mal与GSH之间的硫醇-马来酰亚胺共轭。(c−e) 通过MALDI-TOF质谱(c)、^1H NMR(d)和FT-IR光谱(e)对DSPE-PEG-Mal-GSH的结构验证。 (f) 纳米空白(Nano-Blank)和纳米PLK1抑制剂(Nano-PLK1in)的TEM显微图。比例尺：50 nm。(g,h) 通过动态光散射(DLS)测定水溶液中Nano-Blank和Nano-PLK1in的水动力直径和zeta电位。(i) Nano-PLK1in在PBS和补充10% FBS的DMEM中的尺寸及表面电荷变化。(j) Nano-PLK1in在PBS中(pH5.5与7.4)PLK1抑制剂的pH依赖释放动力学。(k) LC−MS定量Nano-PLK1in在PBS(pH5.5)中GSH的释放。(l)不同细胞在暴露于Nano-PLK1in 24小时后的存活率，包括HUVECs、肝细胞、心肌细胞和巨噬细胞。(m,n) 流式细胞术分析LPS刺激小鼠(m)或败血症患者(n)的巨噬细胞对Cy5标记纳米颗粒(是否修饰甘露糖)的摄取。(o,p) 健康小鼠与败血症小鼠在注射后4小时(静脉注射)主要器官中Cy5.5标记Nano-PLK1in的离体荧光图像(o)及定量分析(p)。所有数据以平均值 ± SEM表示(生物重复n=3，非特别说明)。统计比较：两组比较采用双尾Student’s t检验。*P < 0.05, ***P < 0.001。

总结