甲基强的松龙修饰脂质纳米颗粒递送 C3转移酶 mRNA 联合治疗脊髓损伤：开拓脊髓损伤治疗新方向

脊髓损伤（SCI）治疗手段有限，甲基强的松龙（MP）治疗存在副作用，C3转移酶药物递送也有局限。研究人员制备 MP 修饰脂质纳米颗粒（MP-LNP）并封装 C3转移酶 mRNA（MP-LNP-C3）治疗 SCI。结果显示该疗法能有效抑制炎症、促进神经保护和运动功能恢复，为 SCI 治疗提供新途径。

　　脊髓损伤，这个听起来就让人揪心的病症，如同一场可怕的噩梦，无情地打破了无数人的正常生活。想象一下，一个原本活力满满的人，因为脊髓损伤，瞬间失去了行动能力，身体的感知也变得迟钝，不仅生活不能自理，还得承受巨大的心理压力，家庭也跟着陷入困境。目前，全球每年都有不少人被脊髓损伤所困扰，然而针对它的有效治疗方法却少得可怜。

甲基强的松龙（MP），作为临床上治疗急性脊髓损伤的常用药，就像一把双刃剑。它确实能发挥抗炎作用，可要是使用高剂量，就会带来一系列严重的副作用，比如免疫系统受抑制、感染风险增加、血糖代谢紊乱等，这让医生和患者都很头疼。同时，脊髓损伤后，Ras 同源基因家族成员（Rho）会被过度激活，其中 RhoA 的激活对神经功能恢复极为不利。虽然 C₃转移酶能抑制 RhoA 通路，在动物实验中展现出促进神经恢复的潜力，还进入了临床试验阶段，但它的药物递送面临难题，现有的药物形式存在生物利用度低、细胞毒性风险高等问题。

在这样的背景下，为了找到更有效的治疗脊髓损伤的方法，复旦大学附属华山医院、上海科技大学等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们巧妙地用 MP 替换脂质纳米颗粒（LNP）中的胆固醇，制备出 MP 修饰的脂质纳米颗粒（MP-LNP），并将 C₃转移酶 mRNA 封装进去，得到 MP-LNP-C₃，期望这种新型制剂能给脊髓损伤的治疗带来新突破。最终，研究取得了令人欣喜的成果，相关论文发表在《Journal of Nanobiotechnology》上。

研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先是制备与表征技术，采用手动混合法制备 LNPs 和 MP-LNP，通过动态光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）来测定纳米颗粒的大小、电位和形态，并使用 RiboGreen 法测定封装效率。其次是动物实验技术，建立脊髓损伤小鼠模型，在不同时间点采集样本进行分析；利用体内生物分布实验评估 LNPs 在小鼠体内的表达情况。最后是检测分析技术，通过蛋白质免疫印迹（Western Blot）、RhoA G-LISA 等实验，对相关蛋白表达和信号通路活性进行检测。

下面来看看具体的研究结果：

• MP-LNP 的制备与特性：研究人员用快速混合技术制备了传统 LNP 和 MP-LNP，经透析和超滤后，通过 DLS 和 TEM 检测发现，两种纳米颗粒平均直径约 110nm，多分散指数（PDI）低于 0.2，表面电位约为 - 4mV，封装效率分别为 93 ± 0.9% 和 92 ± 1.2% ，且都呈紧凑球形结构，大小分布均匀，这表明用 MP 替换胆固醇的策略有效，未显著改变 LNP 的结构特性。
• MP-LNP 在脊髓中的 mRNA 表达效率：为评估 MP-LNP 的转染效率，研究人员将荧光素酶 mRNA 和编码 Cre 重组酶的 mRNA 分别载入 MP-LNP 和传统 LNP，通过鞘内注射到脊髓损伤小鼠体内。生物发光成像和免疫荧光染色结果显示，两种 LNP 都能在脊髓中高效表达荧光素酶，且 MP-LNP 能在神经元细胞中成功表达 Cre 重组酶，证明 MP-LNP 可有效转染神经元细胞。此外，研究人员还对不同剂量 C₃转移酶 mRNA 进行研究，发现其表达呈剂量依赖性，2μg 剂量时对 RhoA/Rho 激酶通路的抑制效果达到最佳，且 C₃转移酶表达在第 2 天达到峰值，随后逐渐下降，到第 1 周结束时几乎消失。
• MP-LNP 对 SCI 急性期炎症的抑制作用：研究人员检测了不同治疗组（鞘内注射 MP 组 MP-IO、腹腔注射 MP 组 MP-IP、原位注射 MP-LNP 组 MP-LNP）小鼠血清和脊髓组织中促炎细胞因子（TNFα、IL-1β、IL-6）的水平。酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫组化染色结果表明，所有 MP 治疗组都能显著降低这些细胞因子的表达，其中 MP-LNP 降低 IL-6 表达的能力最强，充分展现了 MP-LNP 显著的抗炎效果。
• MP-LNP 对 MP 体内副作用的影响：研究人员对比了不同给药方式下 MP 在小鼠血浆和脊髓中的浓度以及血液生化指标。结果显示，与 MP-IP 组相比，MP-LNP 组血浆中 MP 浓度极低，几乎检测不到，而在损伤脊髓中的浓度较高且维持时间长。同时，MP-LNP 组在血液钠、钾、甘油三酯、葡萄糖等生化指标上更稳定，接近生理范围，表明 MP-LNP 在保持抗炎效果的同时，能有效减轻 MP 的副作用，且对健康小鼠主要器官无明显损伤。
• MP-LNP-C₃对 SCI 小鼠的神经保护作用：通过免疫荧光染色检测神经标记物（NeuN、神经丝 200（NF200）、生长相关蛋白 43（GAP43））和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达，结果显示，与其他组相比，MP-LNP-C₃组损伤脊髓中 NeuN⁺、NF200⁺、GAP⁺细胞数量显著增加，且损伤区域星形胶质细胞的距离明显缩短，表明 MP-LNP-C₃具有强大的神经保护作用，能有效限制损伤扩散。
• MP-LNP-C₃对 SCI 小鼠运动功能恢复的促进作用：研究人员通过 Basso 小鼠运动评分（BMS）、足迹测试以及组织学染色评估小鼠运动功能恢复情况。结果显示，MP-LNP-C₃组小鼠运动功能恢复情况明显优于其他组，其 BMS 评分更高，足迹测试中后肢与地面接触概率更大、步长更长，且脊髓损伤区域更小，尼氏小体数量更多，充分证明 MP-LNP-C₃能有效促进 SCI 小鼠的运动功能恢复。

综合以上研究，研究人员成功制备了 MP-LNP-C₃用于脊髓损伤的治疗。MP-LNP 与传统 LNP 参数相似，能有效转染神经元并成功表达 C₃转移酶 mRNA。MP-LNP-C₃中的 MP 和 C₃转移酶 mRNA 分别发挥抗炎和神经保护作用，可有效抑制脊髓损伤急性期炎症，避免全身副作用，促进运动功能恢复。这项研究为脊髓损伤的治疗开辟了新途径，设计并制备出的多功能 LNP 在临床应用中极具潜力，有望为广大脊髓损伤患者带来新的希望 。