综述：基于人工智能的纳米增强干细胞疗法在神经退行性疾病中的应用：从理性设计到临床转化

《Journal of Nanobiotechnology》：Artificial intelligence-driven nano-enhanced stem cell therapy for neurodegenerative diseases: from rational design to clinical translation

神经退行性疾病（NDs）治疗面临干细胞移植精准递送、存活率低和定向分化等挑战，纳米材料与AI结合可优化纳米材料设计，提升靶向递送、细胞存活及药物释放调控，并构建闭环系统实现个性化治疗。

　　

摘要

神经退行性疾病（NDs）是一种进行性且无法治愈的中枢神经系统疾病，其特征是病理蛋白的积累和神经元的丧失。尽管干细胞移植提供了一种新的治疗选择，但由于输送不精确、存活率低以及分化方向不明确，其临床应用受到了严重限制。许多研究使用纳米材料来增强干细胞疗法的效果。然而，这些多功能纳米材料的合理设计通常需要大量的实验和计算来确定最佳参数。与此同时，神经退行性疾病的诊断和纳米材料的设计正受到人工智能（AI）和数据驱动建模的深刻影响。基于这些进展，我们提出AI可以指导个性化的纳米增强干细胞疗法。本综述探讨了机器学习（ML）和深度学习（DL）如何应对干细胞疗法和纳米增强干细胞疗法当前面临的挑战。更重要的是，它为在整个纳米增强干细胞疗法中整合AI提供了一个系统框架。我们分析了AI如何优化纳米生物材料的设计，从而提高干细胞的存活率、实现靶向输送、指导分化过程以及控制载药物质的释放。此外，我们还提出AI可以用于移植后的跟踪和预后管理。除了总结这些并行进展外，本综述还提出了一种闭环系统，该系统整合了患者特异性数据、AI驱动的设计和实时监测，旨在推进真正个性化的神经退行性疾病医学。

图形摘要