纳米分子机器作为生物体内执行分子定向转运的关键载体，其产生机制和功能特性为生命科学研究和药物递送技术带来了重大启示。通过分析纳米分子机器的生成与主动趋向性，科学家们不仅加深了对生命活动的理解，还为开发高效药物递送载体提供了全新思路。近日，国家纳米科学中心李素萍研究员、聂广军研究员团队联合南京医科大学张根博士和王婷教授团队、浙江省肿瘤医院赵安研究员等在锌基纳米分子机器用于肾肿瘤靶向药物递送的研究中取得了创新性进展。相关研究成果以Zinc nanoparticles from oral supplements accumulate in renal tumours and stimulate antitumour immune responses为题，发表在《自然-材料》（Nature Materials, 2025, doi: 10.1038/s41563-024-02093-7）。

研究人员此前发现铂类化疗药物治疗后，患者血液中的铂离子可与血浆蛋白自组装生成铂基纳米分子机器，相较游离药物，这些纳米分子机器展现出更强的肿瘤靶向性和瘤内滞留效应，为化疗药物的高效递送提供了新的可能性。受此启发，研究团队进一步探索了葡萄糖酸锌补给后锌离子的行为，发现锌离子在人体小肠吸收后，可在血液中与血浆蛋白自组装形成锌基纳米分子机器。这种机器能够选择性富集于肾肿瘤组织，并通过诱导金属硫蛋白-1X的表达，实现主动跨越肿瘤血管内皮屏障、自增强瘤内富集效应。同时，锌离子的高效瘤内累积能够激活肿瘤细胞内的METTL3/Stat1信号通路，促进免疫细胞的瘤内浸润。锌基纳米分子机器通过增强药物在肿瘤中的富集与改善肿瘤免疫微环境，实现了化疗药物的减毒增效。锌基纳米分子机器的研发进一步证明，无论是天然纳米分子机器还是人工构建的分子机器，都在药物递送领域展现出较强的应用潜力。这些研究为肿瘤精准治疗提供了全新的技术途径。

本工作获国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等项目的资助。

锌基纳米分子机器的体内组装和生成机制

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41563-024-02093-7