脂质纳米颗粒的解剖结构 LNP 通常由四种关键成分组成:磷脂、可电离阳离子脂质、胆固醇和聚乙二醇连接 (PEG 化) 脂质(见方框)。与构成每个细胞膜的脂质一样,LNP 包裹并保护其货物。易降解的有效载荷(如 mRNA)受到保护,直到 LNP 能够将其内容物输送到细胞中。LNP 通常是球形的,平均直径在 10 到 1,000 纳米之间,包裹的材料可以包括核酸、蛋白质片段或其他生物有效载荷。人们付出了巨大努力来设计 LNP 组件以与核酸货物兼容。核酸带有多阴离子电荷,这使得它们排斥带负电荷的磷脂。可电离阳离子脂质的开发对于 mRNA-LNP 疫苗至关重要。这些脂质在酸性 pH 下带正电荷,在储存期间包围并包裹核酸。一旦 LNP 被注射并进入 pH 中性的血液,可电离脂质就会恢复中性,这有助于 LNP 逃避免疫检测。颗粒疏水性和正电荷都与免疫反应增强有关。6,7 LNP 通过内吞作用被吸收到细胞中,但它们被隔离在内体中,内体是注定要被破坏的细胞器。然后,可电离脂质在内体的酸性环境中恢复正电荷,最终破坏 LNP 结构并释放细胞内的核酸。8
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