Adv. Mater：人工线粒体纳米机器人可通过口服给药实现体内能量递送

柚子

2025-05-06

在体内递送能量对于治疗线粒体损伤相关疾病至关重要。目前已有的方法主要包括天然线粒体移植和人工能量递送系统，仍缺乏非破坏性、无外部能量、临床可行的有效解决方案。有鉴于此，南京师范大学万密密教授和毛春教授构建了携带高能磷酸键的人工线粒体纳米机器人（AMNs），其能够重建体内的能量供应系统，以提供能量。

本文要点：

（1）实验以缺血性心脏病（IHD）为能量缺乏症模型，采用患者依从性高、易于长期给药的口服方式对AMNs的治疗效果进行了研究。研究发现，AMNs可在胃肠道中保持稳定，其能够通过屏障穿越单元穿过肠道屏障，并利用运动单元趋化性地靶向受损的心脏组织和心肌细胞。在细胞内，AMNs的能量生成单元能够为ATP合成提供高能磷酸键（持续时间12小时），并同时协同减少炎症和恢复细胞活力。

（2）在相同的给药频率下，口服AMNs（50 mg kg^-1）的治疗效果与静脉注射AMNs（10 mg kg^-1）相当，从而为改善心脏功能提供了一种方便的方法。转录组学分析结果表明，200 µg AMNs可以模拟5 × 10⁶个天然线粒体，进而能够在遗传水平上恢复受损心脏的能量代谢和结构功能。综上所述，该研究能够为在体内构建人工能量递送系统开辟一条新的途径。

Nan Li. et al. Artificial Mitochondrial Nanorobots Deliver Energy In Vivo by Oral Administration. Advanced Materials. 2025

DOI: 10.1002/adma.202500495

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202500495