真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，如蛋白质、多核苷酸、多糖等。在转运过程中，物质包裹在脂双层膜包被的囊泡中，因此又称为膜泡运输。许多药物都能够通过胞吞作用进入细胞内，比如纳米药物。研究表明胞吞作用是许多治疗性纳米药物达到细胞内靶点的关键步骤^[1]；新一代基于GalNAc修饰的RNA药物递送系统，同样是通过胞吞作用进入细胞从而发挥功能（图1）^[2]。

图1：通过胞吞介导的GalNAc递送系统^[2]

胞吞与胞吐

所谓胞吞作用，就是细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动，而胞吐作用则是细胞内合成的生物分子（如蛋白质和脂质等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程^[3]。

胞吞与胞吐的类型

（1）胞吞的类型：胞吞时细胞质膜内陷脱落形成的囊泡，称为胞吞泡。根据胞吞泡形成的分子机制不同和胞吞泡的大小差异，胞吞作用可分为两种类型：吞噬作用和胞饮作用。而胞饮作用又可分为网格蛋白依赖的胞吞作用、胞膜窖依赖的胞吞作用、大型胞饮作用以及非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞吞作用（图2）。其中了解最多的为网格蛋白依赖的胞吞。当配体与膜上受体结合后，网格蛋白聚集在膜下，称为网格蛋白包被小窝。动力蛋白（Dynamin）发动蛋白水解，引起颈部溢缩，最终脱离质膜形成网格蛋白包被膜泡^[3]。

图2：胞吞作用的类型^[3]

（2）胞吐的类型：胞吐作用与胞吞作用相反，它是通过分泌泡或其它膜泡与质膜融合而将膜泡内的物质运出细胞的过程。真核细胞有从高尔基体分泌的囊泡向质膜流动并与之融合的稳定过程，通过这种组成型的胞吐途径，新合成的蛋白质和脂质以囊泡形式、连续不断地供应质膜更新，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液^[3]（图3）。

图3：胞吐^[4]（来源：维基百科）

胞吞与药物递送

目前常见的作用于胞吞的化合物主要有Ikarugamycin（CSN40105）、pitstop 2（CSN27578）（两种化合物均靶向网格蛋白介导的胞吞，抑制网格蛋白）、   Dynasore（靶向网格蛋白介导的胞吞，抑制动力蛋白，CSN17241）。

目前临床上常见的通过胞吞摄取药物如下^[7]：

真核细胞无论是通过胞吞作用摄取大分子还是通过胞吐作用分泌大分子，都是通过膜泡运输的方式进行的，并且转运的膜泡只与特定的靶膜融合，从而保证了物质有序地跨膜转运。因此，利用胞吞或者胞吐设计药物的递送能够明显地增加药物的递送能力，具有很好的应用潜力。

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参考文献:

[1]Rennick JJ,Johnston APR, Parton RG. Key principles and methods for studying the endocytosis of biological and nanoparticle therapeutics. Nat Nanotechnol.2021 Mar;16(3):266-276.

[2] Springer AD,Dowdy SF. GalNAc-siRNA Conjugates:Leading the Way for Delivery of RNAi Therapeutics. Nucleic Acid Ther. 2018Jun;28(3):109-118.

[3] 翟中和，王喜忠，丁明孝.细胞生物学.4版[M]. 高等教育出版社，2011.

[4] https://encyclopedia.thefreedictionary.com/

[5]Terstappen GC, Meyer AH, Bell RD, Zhang W. Strategies for delivering therapeutics across the blood-brain barrier. Nat Rev Drug Discov. 2021 May;20(5):362-383

[6]https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info76443.htm

[7]https://clinicaltrials.gov/ct2/home