肝脏是机体中最为重要的代谢和解毒器官。药物等外源性物质在肝细胞膜转运体的介导下摄取进入肝脏，在肝脏内经过I相代谢酶和II代谢酶的代谢转化，最终排出肝脏。肝脏含有丰富的网状内皮系统，也是纳米颗粒暴露的主要靶向器官。NAFLD是世界上最常见的慢性肝病，约15%的NAFLD患者可进一步发展成为NASH、肝纤维化和肝硬化，甚至发展为肝癌。因此，关注纳米药物在肝脏的代谢和转运过程及其在肝脏疾病模型中的生物学效应，是纳米生物医学应用和安全性评价重要的组成部分，也是纳米药物开发过程中的重点关注的科学问题。
金纳米颗粒（PEG-GNPs，PEI-GNPs和CS-GNPs）尾静脉给药后，显著的聚集在健康小鼠肝脏组织，并不破坏其肝脏组织结构和功能完整性；显著影响肝脏组织代谢、转运相关的 mRNA 及蛋白表达，包括摄入型转运体、I相代谢酶、II相代谢酶、外排型转运体等；引起mTOR的过度激活，并促进SREBP-1c介导的肝脏脂肪从头合成代谢相关基因及蛋白表达，引起脂质沉积诱导的肝脏炎症反应；同时，纳米材料在肝脏的代谢、转运规律与纳米材料表面修饰密切相关。进一步合成生物相容性好的羧基和氨基修饰的四氧化三铁纳米材料（COOH-IONPs和NH2-IONPs），研究发现，在对健康小鼠相对安全的剂量条件下，IONPs显著激活NAFLD模型小鼠肝脏组织BMP-SMAD信号通路，加重肝脏铁沉积；并诱导肝脏组织病理学损伤（如脂滴沉积、炎性细胞浸润、气球样变等）、促炎症细胞因子分泌（如IL-6、TNFa等）和SREBP-1c介导的肝脏脂肪的从头合成代谢，进一步加剧了高脂饮食诱导的小鼠的肝脏损伤。
本研究结果首先阐明了典型医用纳米材料在肝脏的代谢、转运规律及其在肝脏疾病模型中的生物学效应，这是纳米材料生物安全性评价和纳米生物医学应用的重要组成部分。

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