单核巨噬细胞作为铁基纳米材料在体内代谢的主要靶细胞，其纳米颗粒内吞过程受多种因素影响，例如颗粒大小、表面电荷以及给药途径，而这些因素随后会影响纳米颗粒代谢的过程。在此过程中，铁基磁性纳米材料能够诱导巨噬细胞重新编程，并参与机体免疫调节。这一调节作用主要体现在其通过类酶活性、胞内铁代谢、细胞信号通路、线粒体能量代谢以及对磁场的响应等多个途径，对巨噬细胞功能进行调控。
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铁基磁性纳米材料因其独特的理化特性，近年来在生物医学领域展现出广泛的应用前景。除已被广泛应用于临床磁共振成像(MRI)造影剂外，该类材料还在药物递送、磁热疗及缺铁性疾病治疗等方向展现出重要潜力。
体内研究表明，巨噬细胞也是铁基磁性纳米材料的主要靶细胞。铁基纳米材料的生物学效应与巨噬细胞的表型可塑性及功能转变密切相关。然而，这些材料如何影响巨噬细胞介导的免疫调节的潜在机制尚不明确。深入理解这些相互作用对于推动其临床应用至关重要。
来自南京的研究团队近期对铁基磁性纳米材料与巨噬细胞之间相互作用的作了进一步的研究。
他们系统地讨论了铁基纳米材料被单核吞噬系统摄取的过程，以及其在体内的分布、代谢与生物降解情况。作者指出，粒径、表面电荷和给药途径等因素均会显著影响铁基纳米颗粒的体内归属与代谢命运。
文章重点探讨了铁基磁性纳米材料诱导巨噬细胞重编程的生理过程，强调了它们在模拟酶活性、调控胞内铁代谢、调节细胞信号通路、影响线粒体能量代谢以及对磁场响应等方面的作用。
研究发现，部分铁基磁性纳米材料具有依赖微环境的类酶活性，当这些纳米材料在胞内降解后，会释放出大量的游离铁离子，进而增加活性氧(ROS)水平，并激活包括NF-κB、MAPK、STAT和NLRP3在内的多种细胞通路，从而促进巨噬细胞产生炎症性或抗炎性免疫反应。
“此外，铁基磁性纳米材料还参与了细胞铁循环和铁离子介导的过程，如线粒体电子传递链(ETC)和糖酵解，这些代谢活动对细胞功能都至关重要”，第一作者黄宇波解释道，“在磁场的影响下，这些纳米材料对细胞的生物效应也被进一步放大，即可能促进治疗效应，也可能增强潜在毒性。”
通过精准调控这些机制，铁基磁性纳米材料在疾病的精准诊断与治疗中展现出巨大的临床应用前景。
该篇综述文章已发表在期刊Magnetic Medicine上，欢迎领域内学者同仁阅读、下载。
期刊简介
Magnetic Medicine
Magnetic Medicine是由西安交通大学第一附属医院主办，专注于磁技术在临床转化以及生命健康领域应用的开放获取型英文学术期刊。西安交通大学医学部主任、西安交通大学第一附属医院院长吕毅担任期刊主编，中国科学院院士房建成、加拿大微创外科专家Michel Gagner担任荣誉主编。
Magnetic Medicine立足临床医学需求，聚焦磁学与医学的交叉研究，重点刊载磁外科、磁性医疗设备、生物医学磁性材料、磁场生物学效应、磁辅助诊断与治疗等方向的突破性研究成果。目前期刊入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目。
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