加州大学（UC）圣地亚哥分校的研究小组发明了巨噬细胞“纳米海绵”，能从血流安全地吸收和移除可引发脓毒症的分子。到目前为止，这些巨噬细胞纳米海绵（隐藏在巨噬细胞细胞膜中的纳米颗粒）已经改善了脓毒症小鼠的生存率。

这项工作是UC圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授Liangfang Zhang的实验室开发的细胞膜隐藏技术的一例。他的研究小组通过将纳米颗粒伪装成人体自身细胞，开发了新的纳米医学治疗。既往例子包括对抗和预防MRSA感染的红细胞纳米海绵；隐藏在血小板细胞膜中的纳米颗粒，以修复受伤的血管；隐藏在β细胞膜中的纳米纤维，可用于帮助患者产生更多胰岛素。

在当前研究中，Zhang的实验室开发了巨噬细胞纳米海绵，为有效治疗和管理脓毒症提供了有前景的方法。Zhang的实验室与Victor Nizet（UC圣地亚哥分校儿科和药学教授）合作。Victor Nizet的研究小组进行巨噬细胞纳米海绵的体内检测。

美国疾病控制和预防中心（CDC）估计，每年超过150万美国人患脓毒症，约25万死于脓毒症。

通常使用抗菌药物治疗脓毒症。但抗菌药物可能清除导致脓毒症的细菌，因此抗菌药物不能控制脓毒症。

一些导致脓毒症的细菌分泌有毒分子——内毒素。巨噬细胞（在炎症中起重要作用的白细胞）识别出内毒素是危险的。作为应答，巨噬细胞产生促炎细胞因子。转而激活其他巨噬细胞来产生更多细胞因子，引起整个身体的炎症的危险多米诺效应。

Zhang说，为了有效管理脓毒症，你需要应对细胞因子风暴。

在发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》的论文中，Zhang和UC圣地亚哥分校的研究小组发现，巨噬细胞纳米海绵能安全地中和血流中的内毒素和促炎细胞因子。

大范围的内毒素和促炎细胞因子自然地与巨噬细胞细胞膜结合，所以这些纳米海绵作为广谱致脓毒症分子的整体陷阱。Zhang解释，它们在不同菌属、种群和菌株中起作用，它们能作为人体的自身免疫细胞通过，在血流中循环而不被驱逐。

研究者使用来自小鼠的巨噬细胞制造了纳米海绵。他们把细胞浸泡在溶液中，让细胞爆炸，留下细胞膜。使用离心机收集细胞膜，然后与生物降解高分子制成的球形纳米颗粒混合。混合步骤中，同时把纳米颗粒包裹在巨噬细胞细胞膜中。

研究小组对一组感染了致命剂量大肠杆菌（E. coli）的小鼠使用巨噬细胞纳米海绵。治疗使这组10只小鼠中的4只活了下来，而未治疗组中全部小鼠死亡。1剂量巨噬细胞纳米海绵显著降低了被治疗的小鼠中内毒素和促炎细胞因子的水平。这预防了全身性炎症，也降低了这些小鼠血液和脾脏中的细菌计数。

Zhang正在和生物制药公司合作，将巨噬细胞纳米海绵转化为临床使用。下面的工作包括大规模制造纳米海绵和进行大型动物试验。

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