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图1. 纳米颗粒刚度对溶酶体富集的影响。a，纳米颗粒组分的化学结构。b，不同纳米颗粒的透射电镜与原子力显微镜图像，标尺 50 nm。c，孵育 4 h 后，纳米颗粒与溶酶体在 AML12 细胞和 Vero 细胞中的共定位情况，蓝色为细胞核，绿色为纳米颗粒，红色为溶酶体，标尺 10 μm。d，不同纳米颗粒在 AML12 细胞中溶酶体共定位的定量分析，n=5 个独立样本。e，原子力显微镜测定不同纳米颗粒的杨氏模量，n=10 个独立样本。f，纳米颗粒杨氏模量与溶酶体共定位皮尔逊相关系数的关系。g，不同纳米颗粒的内吞途径研究，荧光纳米颗粒与 AML12 细胞在不同抑制剂或低温条件下孵育，数据以无抑制剂对照组归一化，n=3 个独立样本。h，刚性 SP 纳米颗粒与软性 PLGA 纳米颗粒孵育 AML12 细胞 0.5 h 后的冷冻电镜图像，标尺 400 nm，白色箭头指示纳米颗粒位置。i，不同刚度纳米颗粒的细胞摄取与溶酶体共定位模式示意图。数据以均值 ± 标准差呈现。

(2)负电小粒径半导体聚合物纳米粒性能最优

确定半导体聚合物纳米颗粒的溶酶体靶向优势后，需要进一步优化表面与尺寸参数，适配体内循环的需求。研究顺利获得修饰不同末端基团的 PEG 调控表面电荷，发现带正电的颗粒在血清中易聚集，细胞摄取效率也低；带负电的羧基与甲氧基修饰颗粒血清稳定性更好，细胞摄取效率更高。测试显示表面电荷不会改变颗粒的溶酶体自分选能力，所有电荷组的溶酶体共定位系数都保持在 0.89 以上。调整 PEG 接枝密度制备不同粒径的颗粒后，40 nm 的小颗粒在血清中稳定性更优，细胞摄取速度与效率都显著高于 100 nm 颗粒，且同样保持高溶酶体共定位。扩大细胞范围验证后，40 nm 的负电颗粒在 20 种不同物种、不同组织来源的细胞中都能保持 0.87 以上的溶酶体共定位系数，即使预形成血清蛋白冠，靶向能力也不受影响，最终被确定为载体最优方案。

图2. 不同表面电荷与粒径的 SP 纳米颗粒合成与表征。a，SP 纳米颗粒的化学结构，Arg4 指与 PEG 偶联的四精氨酸短肽。b，SP 纳米颗粒的 Zeta 电位，n=3 个独立样本。c，动态光散射测定的 SP 纳米颗粒粒径，n=3 个独立样本。d，SP 纳米颗粒在含 10% 胎牛血清的 PBS 中的血清稳定性测试，n=3 个独立样本。e，流式细胞术分析 AML12 细胞对 SP 纳米颗粒的内吞效率，n=3 个独立样本。f，孵育 4 h 后 SP 纳米颗粒在 AML12 细胞中的共聚焦图像，蓝色为细胞核，绿色为纳米颗粒，红色为溶酶体，标尺 10 μm。g，SP 纳米颗粒在 AML12 细胞中溶酶体共定位的定量分析，n=5 个独立样本。h，不同 PEG 修饰的 SP-COOH 纳米颗粒的粒径分布。i，流式细胞术分析 AML12 细胞对不同粒径 SP-COOH 纳米颗粒的内吞效率，n=3 个独立样本。j，不同粒径 SP-COOH 纳米颗粒孵育 AML12 细胞 4 h 后的共聚焦图像，标尺 10 μm。k，SP-COOH 纳米颗粒在 AML12 细胞中溶酶体共定位的定量分析，n=6 个独立样本。l，SP 纳米颗粒表面电荷与粒径优化示意图。m，40 nm SP-COOH 纳米颗粒与不同细胞系孵育 4 h 后的共聚焦图像，标尺 10 μm。

(3)IL-6 捕获纳米降解剂显著提升脓毒症小鼠生存率

验证载体特性后，先以脓毒症关键致病因子 IL-6 为靶点，验证平台的治疗价值。在优化后的纳米颗粒表面偶联 IL-6 抗体制备 SOLIDIL-6，最终颗粒粒径 62 nm，电位 - 19 mV，对 IL-6 的结合亲和力与游离抗体相当，能有效阻断 IL-6 诱导的 Th17 细胞分化，且无明显细胞毒性。在盲肠结扎穿刺诱导的脓毒症小鼠模型中，SOLIDIL-6 治疗组的临床症状评分显著低于游离抗体组，24 h 血清 IL-6 水平比模型组降低 91%，比等剂量抗体组多降低 70%，血清 TNF-α 水平也同步下降。腹腔灌洗液检测显示，治疗组中性粒细胞与促炎型巨噬细胞的浸润比例大幅降低，肺部炎症浸润也明显减轻。生存期统计显示，SOLIDIL-6 组小鼠 7 天存活率达到 66.7%，而游离抗体组全部在 120 h 内死亡。体内分布检测显示，注射 24 h 后 91.6% 的纳米颗粒富集在肝脏，肝脏内的 IL-6 随时间逐渐降解，而抗体组的肝脏 IL-6 随内源性产生持续累积。

图3. IL-6 纳米降解剂（SOLIDIL-6）的合成与表征。a，SOLIDIL-6 的合成路线，纳米降解体系包含用于溶酶体自分选的刚性 SP 核心，以及用于捕获 IL-6 的外壳。b，SOLIDIL-6 的冷冻电镜图像，标尺 100 nm。c，微量热泳动分析 SOLIDIL-6 与 AF488 标记 IL-6 的相互作用，Fnorm 为归一化荧光强度。d，微量热泳动分析对照纳米粒与 AF488 标记 IL-6 的相互作用。e，治疗流程示意图，小鼠在 - 2 h 接受 CLP 手术，0 h 静脉注射 SOLIDIL-6 或等抗体剂量的 αIL-6。f，不同治疗组小鼠的脓毒症临床评分，n=4 只小鼠。g，24 h 时血清 IL-6 浓度，n=4 个独立样本。h，24 h 时血清 TNF-α 浓度，n=4 个独立样本。i，24 h 时腹腔灌洗液中性粒细胞的流式分析，n=4 个独立样本。j，24 h 时腹腔灌洗液中 iNOS 阳性巨噬细胞的流式分析，n=4 个独立样本。k，不同治疗组小鼠的生存率，n=6 只小鼠。l，注射 24 h 后主要器官的离体荧光成像。m，不同时间点肝脏免疫荧光切片的激光共聚焦图像，蓝色为细胞核，红色为 SOLID，绿色为 IL-6，标尺 100 μm。

(4)蛋白冠介导肝富集，肝脏高溶酶体丰度保障降解效率

明确治疗效果后，需要解析体内降解的具体机制，解释肝脏为何成为主要降解器官。SOLIDIL-6 与脓毒症小鼠血清孵育后，能结合上清中几乎全部的 IL-6。蛋白组学分析蛋白冠组成发现，脂蛋白与补体蛋白占比较高，其中载脂蛋白 E 与补体 C3 丰度最高，分别介导肝脏与脾脏的组织富集，载脂蛋白 E 占比更高，材料也就主要分布在肝脏。对比肝脏与脾脏的细胞摄取动态，肝脏内的肝细胞、肝窦内皮细胞、枯否细胞都能大量摄取纳米颗粒，且 48 h 内信号下降明显，提示降解活跃；脾脏内主要是免疫细胞摄取，信号下降缓慢。进一步检测溶酶体丰度发现，肝脏整体的 LAMP1 荧光强度是脾脏的 2.9 倍，肝脏中占比最高的实质细胞普遍具有丰富的溶酶体，而脾脏以溶酶体含量低的淋巴细胞为主，肝脏降解效率也随之更高。体外细胞实验验证，SOLID 能将 IL-6 高效递送至溶酶体，用巴佛洛霉素 A1 抑制溶酶体酸化后，IL-6 降解被完全阻断，确认降解完全依赖溶酶体途径。

图4. SOLIDIL-6 的体内分布与溶酶体降解机制研究。a，IL-6 捕获实验与蛋白冠分析示意图。b，ELISA 定量上清液中的 IL-6 含量，n=3 个独立样本。c，SOLID 蛋白冠中不同类别蛋白的相对丰度。d，脂蛋白与补体类别中丰度前三的蛋白定量数据，RPA 为相对蛋白丰度，n=3 个独立样本。e，肝脏与脾脏切片中 SOLID 荧光的定量分析，n=3 个独立样本。f，流式分析 SOLID 阳性细胞占总肝细胞的比例，包含肝细胞、肝窦内皮细胞与枯否细胞，n=3 个独立样本。g，流式分析 SOLID 阳性细胞占总脾细胞的比例，包含 B 细胞、T 细胞、巨噬细胞与树突状细胞，n=3 个独立样本。h，肝脏与脾脏溶酶体分析示意图。i，流式分析肝脏与脾脏不同细胞群的溶酶体追踪荧光强度，n=4 个独立样本。j，肝脏与脾脏切片的 LAMP1 染色共聚焦图像与定量，n=3 个独立样本，标尺 50 μm。k，AF488 标记 IL-6 与 SOLIDIL-6 孵育 AML12 细胞和枯否细胞 4 h 后的共聚焦图像，标尺 10 μm。l，流式分析 AML12 细胞中 AF488 标记 IL-6 的荧光强度，n=3 个独立样本。m，SOLID 体内蛋白降解机制示意图。

(5)CpG 捕获纳米降解剂有效缓解急性肺损伤

为验证平台的通用性，研究进一步制备了捕获核酸类靶标的 CpG 纳米降解剂，用于急性肺损伤治疗。在纳米颗粒表面偶联 CpG 互补单链制备 SOLIDCpG，最终粒径 50.1 nm，电位 - 24.6 mV，顺利获得碱基互补配对能高效结合 CpG，结合后荧光淬灭率达 98%。细胞实验显示，SOLIDCpG 能将 CpG 高效递送至肝细胞与枯否细胞的溶酶体中，有效抑制 CpG 诱导的巨噬细胞活化与 TNF-α 分泌，细胞毒性极低。在 CpG 诱导的急性肺损伤小鼠模型中，SOLIDCpG 治疗组支气管肺泡灌洗液中的中性粒细胞比例、共刺激分子 CD86 表达都显著低于单纯 CpG 中和组，TNF-α、IL-6 等促炎因子水平也大幅下降。肺组织病理与免疫荧光染色显示，治疗组肺部炎症浸润明显减轻，CD45 阳性免疫细胞数量比中和组低 1.7 倍，NF-κB 通路活化也被显著抑制。体内分布显示材料主要富集于肝脏，在肺部炎症局部也能介导靶标降解，多剂量给药后未观察到明显器官损伤与肝功能异常，安全性良好。

图5. CpG 纳米降解剂（SOLIDCpG）的合成与表征。a，SOLIDCpG 的合成路线，纳米降解体系包含用于溶酶体自分选的刚性 SP 核心，以及用于捕获 CpG 的外壳。b，SOLIDCpG 的冷冻电镜图像，标尺 100 nm。c，CpG 捕获实验示意图，SOLIDCpG 上的捕获链末端修饰 BHQ1 基团，杂交后可淬灭 AF488 标记 CpG 的荧光。d，不同摩尔比的 SOLIDCpG-BHQ 与 AF488-CpG 混合后的荧光强度，n=3 个独立样本。e，AF488 标记 CpG 与 SOLIDCpG 孵育 AML12 细胞和枯否细胞 4 h 后的共聚焦图像，蓝色为细胞核，红色为溶酶体，绿色为 CpG，标尺 10 μm。f，急性肺损伤造模与治疗示意图，小鼠- 2 h 气管内注射 CpG1826，0 h 静脉注射 SOLIDCpG 或等核酸剂量的捕获 CpG。g，支气管肺泡灌洗液中性粒细胞数量的流式分析，n=4 个独立样本。h，支气管肺泡灌洗液中 CD86 阳性免疫细胞的流式分析，n=4 个独立样本。i，ELISA 分析支气管肺泡灌洗液中的 TNF-α 浓度，n=4 个独立样本。j，ELISA 分析支气管肺泡灌洗液中的 IL-6 浓度，n=4 个独立样本。k，不同治疗组肺组织的苏木精 - 伊红染色，标尺 100 μm。l，肺组织 CD45 免疫荧光染色，标尺 100 μm。m，肺组织 NF-κB 免疫荧光染色，标尺 100 μm。