《Nature Communications》：LNP给锁核酸装上快递盒，肠炎用药剂量直降30倍【图解】

◆ 文献简介

基本信息
论文题目：Targeting intestinal inflammation using locked nucleic acids delivered via lipid nanoparticles
DOI：10.1038/s41467-025-63037-6
发表期刊：Nature Communications（2025）

图1 脂质库设计：8种可离子化脂质的"排列组合"
先补两句常识。LNP是磷脂自组装的纳米囊泡，核心部件可离子化脂质在生理pH不带电、在酸性pH质子化带正电：组装时正电抓住带负电的核酸提高包封，入胞后在内体的酸性环境里撑破膜、把药送进胞质（内体逃逸）。团队此前发现亚油酸尾链（含双键的C18脂肪酰，脂质2/6/10）递送siRNA出色，可降解支链酯尾（脂质14）递送mRNA更佳，于是本轮系统排列组合：乙醇胺/羟胺/肼三种连接臂×二甲胺/哌嗪两种头基×三类疏水尾（亚油酸、支链酯、二者混搭），化学合成出8种结构各异的新脂质，NMR与质谱全表征。这一图回答的是"该拿什么样的脂质去筛LNA"——不是碰运气，而是基于核酸货物化学特性的理性设计（图1）。

图1 八种可离子化脂质结构：尾链、连接臂与头基的系统变化

图2 处方体检：50–70 nm、包封率>85%、存活率>80%
囊做好了先"体检"。微流控法（Nanoassemblr把乙醇脂相与酸性水相按1:3瞬间混合，湍流里脂质与LNA共沉淀自组装，再透析回生理pH）制得的LNP，动态光散射（DLS）显示多数处方粒径50–70 nm（仅脂质10、25偏大），PDI 0.03–0.2（多分散系数，越接近0粒径越整齐），Zeta电位-6~10 mV（近中性=PEG外壳到位：不招血浆蛋白调理，也不似强正电颗粒那样伤膜）。TNS荧光法测pKa全部落在6.0–6.9——可离子化脂质LNP公认适宜区间（酸性微环境恰好质子化）。RiboGreen法（该染料只在结合核酸后发荧光，游离/总两态相减即包封率）测得8个处方LNA包封率均超85%。毒性关用无活性阴性LNA过筛：RAW 264.7巨噬细胞孵育96小时XTT显色（活细胞把四氮唑盐还原成橙色甲臜，吸光度=存活），所有处方存活率>80%（以基准脂质10为参照）。翻译成白话：这批候选者先天"个头齐、装得多、不毒细胞"，够格进下一轮药效比拼（图2）。

图2 微流控制备流程与8处方的粒径/PDI/电位/包封率/细胞毒性

图3 体外药效：一把与药理无关的"分子尺"
怎么公平比较8种脂质的递送能力？直接测TNFα敲低会把各家毒性、摄取路径混进读数。团队借Hif1α剪接报告系统：小鼠Hif1α pre-mRNA含15个外显子，一条LNA剪接切换序列能把第14号外显子"跳切"掉，造出体内本不存在的嵌合mRNA；野生型与人造型用ddPCR（数字液滴PCR，分割上万微滴绝对计数）分别定量，人造型占比（%SpSw）直接等于转染效率——外源异构体"没有背景"，比敲低测量灵敏且特异。三种IBD相关细胞系（RAW 264.7巨噬细胞、MC38结肠癌上皮、NIH/3T3成纤维）浓度爬坡曲线显示：脂质15全面超越基准脂质10，脂质2平庸（被选作次优对照进动物实验），其余多数如脂质2般平平（图3）。

图3 Hif1α外显子14跳切原理与三细胞系剪接效率曲线

图4 体内验证：1 mg/kg追平30 mg/kg，剂量-效应被改写
细胞成绩不等于体内成绩——蛋白冠、单核吞噬清除与内体酸化会重写剧本。C57BL/6小鼠（n=3/组）眶后静脉给药，LNP组统一1 mg/kg，裸LNA组设30 mg/kg高剂量与1 mg/kg低剂量对照，取肝脾做SpSw：30 mg/kg裸LNA在肝近80%却几乎不达脾；1 mg/kg裸LNA肝脾均<5%，等于零。基准脂质10的LNP在肝48小时峰值约60%、72小时回落到30%，脾内仅略超10%；脂质15的LNP在肝所有时间点接近100%，脾脏显著优于裸LNA与脂质10。翻译成白话：换上对的LNP，1 mg/kg顶得上30倍剂量的裸LNA——所谓30倍剂量削减，就是从这张柱状图上读出来的（图4）。

图4 健康小鼠肝/脾剪接效率：脂质15近100%，裸LNA低剂量无效

图5 发炎结肠"接单"：巨噬、中性粒过半细胞带LNP信号
递送的考场在肠道。2% DSS自由饮水7天诱导结肠炎（硫酸葡聚糖钠化学损伤肠上皮、免疫细胞涌入固有层，经典IBD模型），iv含Cy5标记物的脂质15-LNP后活体荧光成像（IVIS）：结肠与肝脾肾肺同现信号。更细的读数来自结肠固有层细胞消化后的流式分群：内皮细胞47.55±0.25%、髓系细胞53.06±5.06%、巨噬细胞46.91±5.38%、中性粒细胞64.60±3.15%、B细胞24.87±4.52%均为Cy5阳性——驱动结肠炎的几大主力细胞群几乎全部"签收"。疗效层面：DSS结肠炎小鼠给1 mg/kg抗Hif1α-LNP，结肠SpSw约40%，且炎症结肠较健康结肠高10倍（病灶偏好）；肾约70%无炎症差异、肺差异不显著（非病灶器官无偏好，反证肠道激活是疾病相关）（图5）。

图5 DSS小鼠生物分布：IVIS结肠信号、固有层细胞流式与多器官剪接效率

图6 疗效与安全：抗TNFα-LNP砍到2 mg/kg，肠炎指标全面翻转
换上真药——抗TNFα LNA。DSS小鼠第3、5天眶后注射（n=10/组）：PBS、裸抗TNFα LNA 2 mg/kg、抗TNFα-LNP 2 mg/kg、阴性-LNP 2 mg/kg。从第4天（DSS模型体重普遍开始下跌的时点）起算，抗TNFα-LNP组第7天体重降幅显著收窄；结肠缩短（炎症后肌张力丧失标志）被完全保护——与健康组无统计学差异，其余各组均显著缩短；肠组织TNFα蛋白降约3倍，IL-6、IL-1β（另两个肠道炎症关键介质）同步大幅下降；病理评分示隐窝绒毛结构完整、白细胞浸润减少。安全性：肝酶ALP/ALT/AST与健康组持平（LNA最担心的肝毒性未现），淋巴/单核/血小板计数无异常。30倍剂量削减没有以疗效或安全为代价（图6）。

图6 治疗研究：体重曲线、结肠长度、TNFα/IL-6/IL-1β、肝酶与病理评分

研究总结
本研究从8种理性设计的可离子化脂质中筛出脂质15处方（50–70 nm、包封率>85%、pKa 6.0–6.9），以Hif1α跳切报告系统量化递送：1 mg/kg LNP实现肝脏近100%剪接切换，等于裸LNA 30 mg/kg的效果——30倍剂量削减；载抗TNFα序列后在DSS结肠炎中缓解体重丢失与结肠缩短、TNFα降约3倍、IL-6/IL-1β齐降、病理改善，且肝酶与血细胞正常。"载体决定ADME"的假说在此落地：不管核酸序列如何修饰，LNP统一其吸收分布代谢排泄。这一框架的迁移空间巨大：换一条序列，siRNA、mRNA或其他剪接调控药都能装进同一个快递盒；从肠炎出发，一切由髓系细胞驱动的炎症与自身免疫病——动脉粥样硬化、肝炎、皮炎——都在射程之内。

◆ 关于纳米医学网（舜纳纳米）

本文的LNA-LNP抗炎体系，正是纳米医学网（Sunlipo Biotech，www.med-nanotech.com）服务目录上的常规组合：脂质体与LNP递送系统构建（可离子化脂质筛选与微流控处方优化）、核酸药物递送设计（ASO/siRNA/mRNA包封）、粒径电位/包封率/pKa表征检测，以及活体荧光成像与体内靶向分布检测、IBD等临床前药效与安全性评价——一站式覆盖"设计→制备→表征→动物验证"全链条，帮课题组把寡核酸处方做稳、测准。

联系我们：021-5127 9909｜sunlipotech@163.com（技术服务）

参考资料：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63037-6
全文链接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12361575/
声明：仅代表作者个人观点，用于研究用途，如有不科学之处，欢迎留言指正！

◆ 相关产品推荐

本文涉及的核心材料与成品粒：

· DSPE-PEG-Maleimide (MW 2000)

· DiO 标记 SM102 LNP-mCherry mRNA

◆ 相关技术服务

以下模块可单独委托，也可按"处方 - 制备 - 表征 - 动物验证"打包推进：

· LNP 递送系统技术服务

· mRNA 纳米递送载体种类及研发策略

· LNP-mRNA 疫苗量产与工艺放大

· 活体荧光成像与体内靶向分布

· 临床前药效评价（移植瘤/原位/PDX）

上海舜纳生物科技有限公司 纳米医学技术研发中心  Sunlipo Biotech Research Center for Nanomedicine

邮箱：sunlipotech@163.com（技术服务） info@med-nanotech.com（应用开发）

电话：86-21-5127 9909  传真：86-21-5193 6393

www.med-nanotech.com