来源：nature communications
工程纳米材料 （ENM） 具有与大多数病毒相似的空间直径。这种相似性会导致免疫细胞之间的混淆，导致它们通过与病毒相同的摄取途径（即溶酶体消化的内吞作用）内化 ENM。然而，ENM 可能具有不同的细胞命运，并且由于它们在溶酶体中独特的生物转化（例如聚集和团聚）而诱导不同的生物学效应、蛋白质电晕形成分解、重结晶和氧化还原反应。例如，当银 （Ag） 纳米颗粒 （NP） 被人类 T 淋巴细胞内化时，它们会经历生物转化过程，从而形成 Ag2S硫醇酸盐和 Ag 硫醇酸盐.Ag NPs 的这种细胞解毒途径突出了生物转化在决定对 ENM 的生物反应中的关键作用。因此，相当大的研究兴趣已转向调节 NP 生物转化以控制其生物命运。
虽然众所周知，ENM 的物理化学性质，如大小、形状、表面电荷和疏水性，决定了纳米生物相互作用，研究人员探索了在 ENM 上设计特定功能以实现所需生物效应的创新方法。例如，由 SORT 分子修饰的脂质纳米颗粒通过克服肝脏积累障碍而显示出更高的生物利用度;鞘磷脂修饰的喜树碱纳米囊泡已显示出更好的药代动力学和更低的全身毒性;碳点表面的官能团接枝提高了它们在生物医学应用中的效率。然而，ENMs 的生物转化涉及与各种生化物种的复杂相互作用，生物环境的成分也可能显著影响 ENMs 的命运。例如，质子在 ZnO、Fe2O3和 Al2O3 等 ENM 的溶解中起着至关重要的作用溶酶体内。由于溶酶体的生化成分受某些基因（例如，负责驱动质子运输的 V-ATP 酶）的调节，我们假设 ENMs 的生物转化可以是遗传可控的。
在这项研究中，我们对金属氧化物 （MOx） 纳米颗粒库进行了全面筛选，我们的调查揭示了具有代表性的稀土氧化物 （REO） La 的显著溶酶体生物转化2O3NPs 以及相关的不良反应。为了进一步了解这种生物转化的分子基础，我们在 THP-1 细胞中利用基因组规模的 CRISPR 敲除 （GeCKO） 筛选来识别参与 La 转化的特定基因2O3NPs（图通过这种方法，我们成功地确定了 SMPD1 是 La2O3NPs 溶酶体转化过程的关键调节因子.为了确定 SMPD1 在这种情况下的作用，我们研究了 La2O3NPs的生物学命运 及其对体外和体内抑制 SMPD1的不利影响。总体而言，我们的研究结果提供了一种通过对 ENMs 转化的遗传控制来调节 ENMs 的生物命运和影响的替代方法。