圖一、示意圖

材料與方法

可電離脂質的設計與合成：我們設計并合成了一系列具有不同可降解連接子（如酯鍵,、碳酸酯鍵,、酰胺鍵和脲鍵）的可電離脂質。通過核磁共振（NMR）和質譜技術對這些脂質進行了表征,，并評估了它們在乙醇和水/乙醇混合物中的穩(wěn)定性,。

LNP的制備與表征：采用微流控混合裝置制備LNPs，并使用動態(tài)光散射（DLS）和zeta電位分析儀對LNPs的粒徑,、多分散指數（PDI）和zeta電位進行了表征,。通過瓊脂糖凝膠電泳評估了mRNA的封裝效率。

體外與體內轉染效率評估：在HeLa、RAW264.7和HepG2細胞系中評估了不同LNPs的體外轉染效率,。通過尾靜脈注射LNPs至C57BL/6J小鼠體內,，并使用生物發(fā)光成像技術評估了LNPs在主要器官中的分布和mRNA表達水平。

安全性評估：通過ELISA檢測了小鼠血漿中細胞因子（如MCP-1,、IL-6,、TNF-α和IL-10）的水平，并使用血生化分析儀評估了肝功能標志物（如AST,、ALT和ALP）的水平,，以評估LNPs的體內安全性。

療效評估：在轉移性肺癌小鼠模型中評估了負載偽單胞菌外毒素A（mmPE）mRNA的LNPs的抗腫瘤療效,。通過測量肺重量,、肺轉移結節(jié)數和小鼠生存期來評估治療效果。

實驗結果

2.1 可電離脂質的穩(wěn)定性和LNP表征：

在評估了所設計的具有不同連接子的可電離脂質在乙醇和水/乙醇混合物中的穩(wěn)定性后,，我們發(fā)現(xiàn)酰胺（如lipid 34）和脲鍵（如lipid 35）連接子的脂質在這兩種溶劑系統(tǒng)中均表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性,，未發(fā)生明顯的水解。相比之下,，含有酯鍵（如lipid 14）,、反向酯鍵（如lipid 32）和碳酸酯鍵（如lipid 33）連接子的脂質在水/乙醇混合物中迅速降解。這些結果表明,，酰胺和脲鍵連接子能夠顯著提高可電離脂質的化學穩(wěn)定性,，有利于LNPs的長期儲存和應用。

通過微流體混合裝置制備的LNPs,，其粒徑,、多分散指數（PDI）和zeta電位等物理化學性質得到了詳細的表征。結果表明,，所有LNPs的粒徑均在100 nm左右,，PDI均小于0.1，顯示出良好的單分散性,。此外,，含有酰胺和脲鍵連接子的LNPs具有正zeta電位，而含有酯鍵,、反向酯鍵和碳酸酯鍵連接子的LNPs則具有負zeta電位,。所有LNPs的mRNA封裝效率均超過95%，進一步通過瓊脂糖凝膠電泳確認了mRNA的完整封裝和保留,。

2.2 體外轉染效率：

2.3 體內轉染效率與生物分布：

討論

結論

參考文獻：Somu Naidu, Gonna, et al. "Ionizable Lipids with Optimized Linkers Enable Lung-Specific, Lipid Nanoparticle-Mediated mRNA Delivery for Treatment of Metastatic Lung Tumors." ACS nano (2025).