核酸脂质纳米粒科普——组成成分及作用

基因治疗（gene therapy）是通过将外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷、异常基因引起的疾病，达到治疗目的的一种治疗方法。其中，确保外源基因的顺利导入是基因治疗过程极为重要的一环。在众多基因导入的方法中，开发合适的脂质纳米粒（Lipid Nanoparticle）包裹核酸，使其靶向至目标细胞，并将特定基因的核酸递送至细胞内的方法逐渐为科学家所使用。对于熟悉该领域的研究人员，调整各成分比例或许是一件相对容易理解的事情，但对于刚进入该领域的新人，什么是阳离子脂质、PEG脂质有什么作用等个别问题就需要花上一定时间来理解，所以今天小编在这里做个简单的科普，让各位初入该领域的研究人员能更快地获得相关基础概念。

脂质纳米粒（Lipid Nanoparticle，LNP）是使用脂质形成纳米微粒的一种。在过去，科研人员通常使用脂质纳米粒直接包裹化学药物，在基因治疗领域，研究人员开始使用脂质纳米粒包裹核酸，如mRNA、siRNA、pDNA等，称为核酸脂质纳米粒。

Fig.1 Precision Nanosystems公司展示的核酸脂质纳米粒结构示意图

核酸与普通化学药物的一个明显区别是核酸带有数量庞大的磷酸根，因而呈负电。为了使其能够被脂质纳米粒更好地包裹，研究人员想到使用一类特殊的脂质——阳离子脂质。阳离子脂质往往具有一个带铵根的亲水端，在酸性环境下能够与氢离子结合呈正电。借助两者的静电吸附，就能够将核酸包裹在脂质纳米粒中。包裹后的结构外部因阳离子脂质的疏水端向外而呈疏水性，此时可以加入传统脂质体合成中常用的一端修饰有PEG的脂质——PEG-脂质，使PEG-脂质的疏水端与阳离子脂质的疏水端结合，而PEG-脂质的亲水端（连有PEG）则向外形成核酸脂质纳米粒的外壳。为了增加核酸脂质纳米粒的稳定性，还可以添加适量的胆固醇等成分，使PEG-脂质的疏水端与阳离子脂质的疏水端结合更为紧密，最终得到核酸脂质纳米粒的成品。

Fig.2 核酸脂质纳米粒各成分及其作用示意图

Fig.3 Precision Nanosystems纳米药物制备系统合成示意图

 纳米药物制备系统

应用范围