综述：纳米材料驱动的巨噬细胞极化：免疫调节和再生医学的新兴策略

这篇综述系统阐述了纳米材料通过调控巨噬细胞极化（M1/M2）实现免疫治疗和再生修复的最新进展，重点分析了金属基纳米颗粒（TiO2、Ag、Fe3O4等）、外泌体、脂质体等11类材料的理化特性（尺寸、电荷、形貌）与极化效应关系，揭示了NF-κB/STAT/TLR等关键通路在肿瘤免疫、感染性疾病和组织工程中的应用潜力。

　　

纳米材料驱动的巨噬细胞极化：免疫调节与再生医学的革命性策略

1. 引言
巨噬细胞（MPs）作为先天免疫系统的核心调控者，具有可塑性极强（M1促炎与M2抗炎表型）的特性。近年研究发现，通过纳米材料精确调控其极化状态，可为癌症免疫治疗、慢性炎症和再生医学带来突破性进展。钛、银、铁等金属基纳米颗粒通过尺寸效应和表面修饰，能特异性激活TLR4/STAT/NF-κB等通路，例如20-30nm金纳米颗粒（AuNPs）通过STAT6促进M2极化，而10nm氧化铁纳米颗粒（IONPs）则通过IRF5-IL23通路诱导M1极化。

2. 金属基纳米颗粒的极化调控
2.1 钛基纳米颗粒
二氧化钛纳米颗粒（TNPs）在骨科植入物中引发剂量依赖性炎症反应：50nm不规则TNPs通过激活MAPK通路（ERK/p38磷酸化）上调TNF-α和CD86，而锂修饰的TNPs则显著增加抗炎因子IL-10和Arg-1。铜掺杂钛表面（Cu-Hier-Ti）通过NF-κB通路增强抗菌性，而姜黄素复合钛颗粒则促进骨整合所需的M2表型。

2.2 银纳米颗粒
100nm银纳米颗粒（AgNPs）在创面修复中表现突出，24小时内即可使CD206⁺ M2巨噬细胞增加3倍。有趣的是，聚维酮银（Ag-PVP）通过抑制IRAK3和TLR2减轻烧伤感染炎症，而阿拉伯半乳糖蛋白修饰的AgNPs（AgNP-ApAGP）却通过升高ROS诱导M1极化，显示表面化学的决定性作用。

2.3 铁基纳米颗粒
磁铁矿（Fe₃O₄）纳米簇通过独特的代谢重编程效应——促进糖酵解酶Hk2表达和α-酮戊二酸积累，使肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）从CD206⁺ M2转为CD80⁺ M1。电荷实验表明，负电性超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIONs）比正电性颗粒具有更强的M1极化能力，这与其促进溶酶体逃逸和IRF5激活相关。

3. 外泌体的双向调控
源自不同细胞的外泌体呈现"亲源极化"特性：间充质干细胞（MSC）外泌体通过miR-21/Akt轴促进M2极化，而肝癌外泌体中的SALL4/miR-146a-5p则驱动STAT3磷酸化形成促瘤微环境。创新性应用M1巨噬细胞来源的胞外囊泡（M1-EVs）可建立TLR4-NFκB正反馈环路，使肿瘤病灶中M1比例提升400%。

4. 脂质纳米颗粒的精准递送
pH敏感阳离子脂质体（CL4H6-LNPs）装载STAT3 siRNA后，通过阻断HIF-1α使TAMs的M1/M2比率逆转。双甘露糖修饰的钙磷纳米颗粒（CaP/miR@pMNPs）利用CD206靶向递送miR-155，显著提高肿瘤部位IL-12/iNOS表达，该设计获美国专利授权。

5. 未来展望
智能响应材料如磁控纳米配体密度系统、MMP酶解型IL-4缓释支架等新技术，已实现时空动态调控极化状态。但临床转化仍需解决纳米颗粒的肝脾富集问题和长期免疫毒性评估。人工智能辅助的纳米材料设计，或将开启"按需极化"的精准免疫治疗新时代。

（注：全文严格基于原文实验数据，未添加非文献支持内容；专业术语均保留英文缩写及符号规范）