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Behzadi, Shahed, Serpooshan, Vahid, Tao, Wei et al. · 2017 · Chem. Soc. Rev.

#nanoparticle #cell-membrane #endocytosis #nanomedicine #drug-delivery #protein-corona

??? info "Metadata" DOI: 10.1039/c6cs00636a

📄 Quick Note

摘要概述

这篇综述系统梳理了 nanoparticles (NPs) 从进入细胞到胞内 trafficking 的完整旅程。作者首先强调 NPs 在生物流体中会被 protein corona 包覆，因此细胞"看到"的并非原始 NP 表面，而是 corona 包被后的生物身份。接着依次讨论了五种主要的细胞内吞机制——phagocytosis、clathrin-mediated endocytosis (CME)、caveolae-mediated endocytosis、clathrin/caveolae-independent endocytosis 以及 macropinocytosis，以及若干非内吞进入途径。综述进一步分析了 NP 的尺寸、形状、表面电荷、表面功能化与亲疏水性等理化性质如何决定 uptake 途径与胞内命运，并指出细胞类型、microenvironment（如肿瘤微环境 pH、间质压）同样是关键变量。最后讨论了 exocytosis、实验 artifacts（如 sedimentation、ICP-MS 无法区分 surface-bound 与 internalized NPs）以及对 organ-on-a-chip、super-resolution microscopy 等新方法的展望。

关键图表

  • Fig. 2：PEG 涂层 vs 未涂层 NP 的 opsonization 与内吞对比。PEG shell 通过排斥 complement proteins 减少蛋白吸附，从而降低 cellular uptake；未涂层 NP 则 uptake 更高——直观说明了"stealth"策略与"主动摄取"之间的 trade-off。
  • Fig. 3：clathrin-mediated endocytosis 的示意图。配体识别 → clathrin triskelion 组装成六角晶格 → 膜内陷 → dynamin 介导 scission → 胞内脱壳，形成 100–150 nm 的网格蛋白包被囊泡，是理解受体靶向 NP 进入途径的基础。
  • Fig. 7：silica NP 被 giant unilamellar vesicle 内吞的三步主动过程（spreading → 近完全包裹 → 完全内化）的 cryo-TEM 断层成像，提供了 NP-membrane 互作膜弯曲阶段的直接结构证据。

与我的关联

本文是纳米-细胞界面领域的经典综述，可作为我理解血管壁细胞与 circulating NPs / 药物载体互作机制（尤其 receptor-mediated endocytosis、caveolae 途径在 endothelial 与 smooth muscle 细胞中的差异）的参考框架；其中关于 size/shape/surface charge 系统影响 uptake 的实验数据，对将来设计 targeted delivery 的仿真参数选取也有借鉴价值。