胆汁酸-组氨酸十肽偶联物作为脂质纳米粒递送siRNA的潜力添加剂:提升基因沉默活性与体内安全性

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:Biochimie 3

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  为解决重复给药siRNA疗法中离子化脂质体内蓄积引发的安全性问题,研究人员开展了一项关于胆汁酸-组氨酸十肽(H10)偶联物作为新型生物相容性添加剂的研究。该研究成功将LH偶联物整合入低比例离子化脂质LNP(LiLNP-LH),证明其具有优于传统高比例脂质LNP(HiLNP)的基因沉默效果、肝脏靶向性和炎症因子释放降低特性,为安全高效的siRNA递送系统开发提供新策略。

  
在生物医学领域,小干扰RNA(siRNA)疗法展现出巨大的治疗潜力,但其临床应用仍面临诸多挑战。其中,脂质纳米粒(LNP)作为siRNA的主要递送载体,通常依赖高比例的离子化脂质(ionizable lipids)来实现高效包载和细胞内释放。然而,这些离子化脂质在重复给药过程中可能于体内蓄积,引发安全性问题,如炎症反应和器官毒性,严重制约了siRNA疗法的长期应用。因此,开发新型生物相容性材料以降低离子化脂质比例,同时维持甚至增强siRNA的递送效率和安全性,成为当前研究的重要方向。
在这一背景下,研究人员将目光投向天然生物分子——胆汁酸和组氨酸十肽(H10)。胆汁酸具有良好的生物相容性和膜渗透增强特性,而组氨酸十肽则因其缓冲能力有助于内涵体逃逸(endosomal escape),两者结合可能协同提升LNP的性能。本研究旨在探讨胆汁酸-组氨酸十肽偶联物作为LNP添加剂的可行性,以减少离子化脂质的使用比例,同时优化siRNA的递送效果和体内安全性。
本研究发表于《Biochimie》,主要采用以下关键技术方法:首先合成 lithocholic acid (LCA)-H10 偶联物(LH conjugate),并通过质谱和核磁共振进行表征;随后制备含LH偶联物的低比例离子化脂质LNP(LiLNP-LH)及对照组LNP,利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分析粒径和形态;通过体外基因沉默实验评估siRNA递送效率;使用小鼠模型进行体内分布和炎症因子释放检测;统计学分析采用t检验和ANOVA。
研究结果如下:
一、LH偶联物的合成与表征
研究人员成功合成LH偶联物,并通过质谱和核磁共振验证其结构,为后续LNP制备奠定基础。
二、LiLNP-LH的制备与理化性质
LiLNP-LH表现出与对照组相似的粒径和形态,表明LH偶联物的加入未显著影响LNP的基本物理特性,有利于后续生物学评价。
三、体外基因沉默活性
尽管离子化脂质比例较低,LiLNP-LH展现出比不含LH的LiLNP更优异的基因沉默效果,提示LH偶联物可能通过增强细胞内siRNA释放或稳定性来提升功能。
四、体内分布与肝脏积累
静脉注射后,LiLNP-LH在小鼠肝脏中的积累显著高于传统高比例离子化脂质LNP(HiLNP),表明LH偶联物可能促进肝靶向性,这对于肝脏相关疾病的siRNA治疗具有重要意义。
五、炎症反应评估
与HiLNP相比,LiLNP-LH处理组炎症因子释放显著降低,证明降低离子化脂质比例并结合LH偶联物可有效改善LNP的体内安全性。
研究结论与讨论部分强调,本研究通过引入LH偶联物作为添加剂,成功降低了LNP中离子化脂质的比例,同时实现了高效的siRNA递送和良好的体内安全性。LiLNP-LH在基因沉默活性、肝脏靶向性和炎症控制方面均优于传统HiLNP,为siRNA疗法的临床转化提供了新思路。此外,该策略可能适用于其他核酸类药物递送,具有广泛的应用前景。然而,研究仍存在局限性,如长期毒性和机制深入探讨不足,未来需进一步优化配方并开展临床前评估。
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