源自两亲性电荷可变释放转运蛋白的单组分寡聚RNA递送载体的结构与形态学特征

《ACS Nano》：The Structure and Morphology of Single-Component Oligomeric RNA Delivery Vectors Derived from Amphiphilic Charge-Altering Releasable Transporters

RNA与低分子量合成两亲性嵌段共聚物CART自组装形成双连续纳米结构，其内部包含脂质和水相共胶束域，形态与CART化学组成及RNA类型相关，高分子量CART则形成大颗粒聚集。

　　

核酸递送技术的进步激发了人们通过开发能够实现基因递送的自组装体来模拟天然病毒功能的努力。基于两亲性聚合物的RNA组装体正成为脂质纳米粒子的替代品，但调控RNA与聚合物两亲性分子自组装的因素尚未得到充分理解。本文描述了由RNA和合成阳离子聚合物两亲性分子（基于电荷调控释放转运蛋白，CARTs）组成的共凝聚纳米粒子组装体的结构。CARTs是一种有效的基因递送载体，来源于嵌段共聚物两亲性分子。通过冷冻电子显微镜和断层扫描（CryoEM, CryoET）、小角中子散射（SANS）以及小角X射线散射（SAXS）的研究发现，低摩尔质量（≤10,000 g/mol）的CART两亲性分子与RNA自组装形成的纳米粒子具有无序的双连续内部结构，该结构由相互渗透的脂质和水相共凝聚区域组成。对低摩尔质量CART两亲性分子中阳离子和亲脂性嵌段的系统研究表明，内部区域间距（6至8纳米）以及形成的双连续CART-RNA组装体的有序性取决于CART的化学结构及所携带的寡核苷酸类型（mRNA或siRNA）。值得注意的是，RNA的存在是形成双连续结构的关键因素。相比之下，高摩尔质量（≥28,000 g/mol）的CART两亲性分子与RNA组装体无法形成双连续结构，而是生成直径约为10至20纳米的聚集体。这项研究揭示了基于合成嵌段共聚物两亲性分子的RNA组装体的内部结构，为基于聚合物的RNA递送系统的合理设计提供了重要依据。