综述：向自然学习：用于细胞内蛋白质递送的仿生纳米载体

本综述系统阐述了仿生纳米载体（VLPs、细菌系统、矿化纳米粒、外泌体及细胞膜纳米载体）在胞内蛋白递送领域的最新进展。这些载体通过模拟天然递送机制（如受体介导内存作用、膜融合、内体逃逸等），有效克服细胞膜屏障、溶酶体降解等挑战，为肿瘤治疗、基因编辑（如CRISPR-Cas9、碱基编辑器BE）及免疫调控提供了高效精准的递送策略，并展望了其临床转化面临的挑战与智能化发展方向。

　　

1. 引言

细胞内蛋白质是维持细胞稳态和介导生物功能的关键分子，但其递送面临细胞膜屏障、溶酶体降解、低生物相容性等挑战。传统方法如化学渗透和电穿孔存在特异性差、内体逃逸效率低等问题。仿生纳米载体通过模拟自然界的递送机制（如病毒入侵、细菌分泌、细胞间通讯等），展现出高效穿透、精准靶向和低免疫原性的独特优势，为蛋白质药物递送提供了创新解决方案。

2. 病毒样颗粒（VLPs）作为蛋白递送载体

VLPs是由病毒结构蛋白自组装形成的纳米颗粒，保留病毒的穿透能力但无感染性。其通过受体介导的内存作用（如网格蛋白依赖途径）进入细胞，并在酸性内体环境中通过融合肽介导的膜融合实现内体逃逸，将蛋白质 cargo 释放至胞质。例如，工程化 eVLPs 可高效递送胞苷碱基编辑器（CBE）或 Cas9 核糖核蛋白（RNP），在小鼠遗传性盲症模型中实现高达63%的肝脏编辑效率，并显著降低脱靶效应。进阶策略包括表面配体修饰（如抗体、肽段）以增强靶向性，以及采用pH敏感材料或光敏材料实现可控释放。

3. 细菌系统作为蛋白递送载体

细菌系统利用其天然侵袭能力（如III型分泌系统T3SS）或膜囊泡（OMVs）实现蛋白质的胞质递送。工程化沙门氏菌通过 PsseJ-LysE 裂解电路在癌细胞内自溶，释放凋亡蛋白 CTCasp-3，显著抑制小鼠肝癌和三阴性乳腺癌。此外，Photorhabdus 毒力盒（PVC）可改造为“分子注射器”，高效递送 Cas9、碱基编辑器及毒素蛋白，在小鼠脑部实现特异性蛋白递送。挑战包括宿主免疫反应和基因组稳定性，可通过选用低免疫原性菌株（如大肠杆菌 Nissle 1917）或CRISPR-Cas9精准编辑来优化。

4. 矿化纳米颗粒作为蛋白胞质递送载体

生物矿化纳米颗粒（如碳酸钙磷酸盐、金属有机框架ZIF-8）以蛋白质为模板诱导无机晶体原位生长，形成保护性外壳。其在酸性内体环境中解体，通过 Zn²⁺ 离子爆发或质子海绵效应破坏内体膜，实现蛋白质逃逸。例如，无定形碳酸钙磷酸盐载体负载胰岛素样生长因子（IGF-1），溶酶体逃逸效率较脂质体提升2.3倍；ZIF-8封装核糖核酸酶A（RNase A）可选择性抑制肿瘤细胞增殖。挑战在于降解动力学调控和靶向性不足，可通过表面修饰聚乙二醇（PEG）或整合素受体配体改善。

5. 外泌体作为胞质蛋白递送载体

外泌体是天然携带蛋白质、核酸的纳米囊泡（30–150 nm），通过膜融合或内存作用进入细胞，其脂质成分（如磷脂酸）和四跨膜蛋白（CD63、CD81、CD9）促进内体逃逸。动物源外泌体（如肝星状细胞衍生）可递送CRISPR/Cas9 RNP，在急性肝损伤和肝纤维化模型中实现26.1%的基因编辑效率；植物源外泌体（如霍香薊衍生）通过抑制NLRP3通路缓解结肠炎。然而，外泌体分离纯化复杂、产量低，且体内运输易受酶降解影响。新型策略如光控释放系统（MAPLEX）通过蓝光诱导蛋白 cargo 释放，增强阿尔茨海默病模型中的治疗精准性。

6. 细胞膜仿生纳米载体用于胞质蛋白递送

细胞膜纳米载体通过提取红细胞、白细胞、血小板或肿瘤细胞膜包裹合成纳米核，继承源细胞的生物学功能。红细胞膜借助CD47“别吃我”信号延长循环时间；白细胞膜利用CD18-ICAM-1相互作用靶向炎症内皮；血小板膜通过P-选择素介导肿瘤部位聚集；肿瘤细胞膜通过同型靶向深入瘤体。例如，中性粒细胞膜仿生纳米器件FKPN共递送猪胰弹性蛋白酶（PPE）和核定位卟啉，通过组蛋白H1依赖性机制选择性杀伤肿瘤细胞；血小板膜纳米颗粒协同递送TRAIL蛋白和多柔比星，增强乳腺癌细胞凋亡。挑战在于长期生物安全性评价和规模化制备工艺的优化。

7. 结论与展望

仿生纳米载体通过模拟自然界的递送智慧，实现了从血管到细胞器的多级精准递送。未来方向包括：智能响应材料（如ROS、ATP敏感）开发、多模态协同治疗（化疗-免疫联合）、个性化医疗（基于基因型定制载体）以及规模化生产与监管政策完善。尽管临床转化仍面临免疫原性、大规模生产等挑战，但其在肿瘤治疗、基因编辑和再生医学领域的应用前景广阔，有望重塑生物大分子药物的递送范式。