Cell | 张明君/王伊龙团队合作开发颅骨免疫细胞机器人脑给药新范式：新一代物料流脑机接口探索|免疫性疾病|免疫细胞|机器人|王伊龙|病灶|颅骨|骨髓

中枢神经系统（ central nervous system,CNS）疾病的新药研发长期面临极高的临床失败率，其核心瓶颈之一在于血脑屏障（blood–brain barrier,BBB）对绝大多数药物的严格阻碍。免疫细胞因其天然参与 CNS 病理过程、并具备跨越 BBB 和趋化病灶的能力，被视为极具吸引力的药物递送载体。然而，现有免疫细胞递送策略的系统回输模式导致大量载药细胞在系统循环中脱靶分布、进入脑实质效率低，还伴随着免疫排斥和安全性隐患。近年来的研究揭示，颅骨骨髓及其与脑膜之间的特殊通道（skull–meninges channels, SMCs）构成了一个紧邻大脑的特殊免疫生态位，使得颅骨骨髓来源免疫细胞可以在稳态及病理状态下绕过经典意义上的血脑屏障，迅速、定向地向脑内病灶迁移。这将为CNS药物递送，乃至“物料流脑机接口交互”，打开全新的想象空间

2026年1月16日，清华大学张明君和北京天坛医院王伊龙教授团队在Cell期刊发表题为Nanoparticles hijack calvarial immune cells for CNS drug delivery and stroke therapy的研究论文。该研究借助微纳机器人和物料流脑机接口的思想，基于颅骨骨髓免疫细胞对脑实质的快速可达性，首次提出使用载药纳米颗粒“劫持”颅骨骨髓免疫细胞，并利用其经颅骨–脑膜微通道向脑内迁移的独特机制，绕过血脑屏障，实现CNS病灶靶向递送。研究者验证了在颅骨骨髓内原位构建载药颅骨免疫细胞，及其对CNS病理状态的快速响应与定向迁移能力，并实现了治疗药物向脑内病灶的靶向输送。与传统给药方式相比，该方法以1/15剂量在临床前脑卒中动物模型的急性期和长期结局方面均展现出显著优势。探索性临床研究结果进一步支持了经颅骨免疫通路给药在恶性脑卒中治疗中的可行性、安全性与转化潜力。

更进一步而言，这一通路并不局限于药物递送。作为一条微创、高效、直达大脑的 “ 生物物料传输通道，其未来有望与脑机接口技术深度融合，发展为同时承载”物料流、能量流、信息流”的多方位脑机交互接口，从而打通大脑与人工系统之间由于生物进化保护一直存在的物料交换与信息交互屏障，特别是借助微纳机器人实现基于脑神经信号反馈的药物闭环、按需递送，为探索全方位脑机智能融合研究提供新思路。

综上，本研究借助微纳机器人思想，系统地揭示并验证了通过“劫持”颅骨来源免疫细胞，经颅骨骨髓免疫通路实现中枢神经系统递送的可行性，为长期困扰神经疾病药物治疗的血脑屏障难题提供了新的解决思路。

清华大学张明君教授、北京天坛医院王伊龙教授为该文章的共同通讯作者，清华大学高喜泽博士、国家神经系统疾病临床医学研究中心刘向荣研究员、北京天坛医院博士生王楠星为共同第一作者。清华大学博士生崔承前、宁艾一，北京天坛医院医生刘伟明、杨沫、欧云尉，北京大学博士生邱硕文、研究员卢萌，西北工业大学副教授孙乐明、博士生雷扬和付董洁对本研究有直接贡献。

“清华大学具身智能脑机接口与微纳机器人实验室” 瞄准神经工程与微纳医学的前沿交叉领域开展工作，致力于突破生物屏障进行物质递送与信息传递的微纳机器人与脑机接口智能闭环调控技术，探索“物料流、能量流、信息流”多方位脑机接口交互模式，推动“超常感知、超前决策、超快执行”的具身智能脑机接口路径和脑机融合智能机器人技术，为脑科学研究、脑疾病诊疗及脑机智能融合与行为增强提供理论和关键技术支撑。

课题组网站：

http://www.bmi-robotics.com/index.php/publications/

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01421-7

制版人：十一

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（*排名不分先后）