脂质纳米颗粒包裹自扩增mRNA黏膜给药在猪模型中实现局部摄取与表达：一种抗性传播感染的新型疫苗平台

这篇研究首次在猪模型中证实，通过黏膜喷雾或注射方式给予包裹自扩增mRNA（sa-mRNA）的脂质纳米颗粒（LNP），可在阴道和鼻腔黏膜实现局部表达。研究突破性地发现，尽管黏液屏障限制了鼻腔喷雾的递送效率，但阴道喷雾能有效介导LNP摄取，为开发抗性传播感染（STIs）的黏膜疫苗提供了关键实验依据。两种LNP配方（含C12-200/Dlin-KC2-DMA）均展现稳定特性，但人类宫颈阴道模拟黏液会显著降低其效力，提示未来需优化颗粒设计以适应复杂黏膜环境。

　　

喷雾器液滴尺寸测量揭示黏膜递送关键参数
研究团队首先评估了三种喷雾器（MADgic、PennCentury IA-1 C和定制A1型）的液滴分布特征。激光衍射分析显示，PennCentury产生的液滴最小（22.4±0.1 μm），而MADgic液滴达442±17 μm，无法通过标准检测流程。这种尺寸差异直接影响黏膜沉积——大于20 μm的颗粒易滞留于鼻腔前部，而小于10 μm的颗粒可能进入呼吸道。定制A1喷雾器因平衡了尺寸与防渗漏特性，被选为后续实验工具。

自扩增mRNA-LNP复合物展现卓越稳定性
研究者构建了基于委内瑞拉马脑炎病毒（VEEV）TC-83疫苗株的sa-mRNA，插入荧光素酶报告基因并通过双重纯化（硅胶柱+纤维素层析）确保纯度。两种LNP配方中，LNP 2（含C12-200/Dlin-KC2-DMA双离子化脂质）的体外转染效率比标准C12-200 LNP（LNP 1）高10倍。关键发现是：喷雾过程未显著改变LNP粒径（波动<10 nm）或sa-mRNA效力，即使模型A1喷雾导致LNP 1表达量降低55%，仍维持10⁸
photons/s的有效信号。

黏液环境下的差异化表现
在猪宫颈阴道黏液和鼻黏液中，两种LNP均保持活性达60分钟，但人类宫颈阴道模拟黏液（pH 4.2）使LNP 1完全失活，LNP 2活性骤降460倍。这种差异源于猪黏液pH（6.5）更接近LNP稳定范围，而人类阴道酸性环境会破坏LNP膜结构。值得注意的是，黏液处理未影响HeLa细胞活力，证实活性下降源于颗粒-黏液相互作用。

猪模型揭示递送路径依赖性
15 μg剂量下，注射组在鼻黏膜产生10⁷
-10⁸
p/s的强信号，而喷雾组仅1例检出微弱表达——这与鼻黏膜20-30分钟的快速黏液清除率相关。相反，阴道喷雾成功介导表达（最高10⁶
p/s），得益于其24小时的黏液更新周期。令人意外的是，虽然DiD荧光标记能在注射和喷雾后均检出淋巴结迁移，但仅注射组淋巴结显示生物发光信号，提示完整LNP的淋巴转运需要突破上皮物理屏障。

上皮更新决定表达持续时间
阴道表达在第四天消失，与该部位96小时的上皮完全更新周期吻合。而鼻假复层纤毛上皮的浅表转染使信号持续更久。LNP 2在阴道喷雾中的荧光信号比LNP 1高3倍，但两种配方在注射组无差异，反映递送方式对配方性能评价的关键影响。

转化医学挑战与机遇
研究揭示了猪模型与人类的关键差异：人类阴道酸性环境会显著降低LNP稳定性，而猪中性pH环境更有利。此外，喷雾液滴尺寸、黏液穿透速率与上皮更新动力学的精确匹配，将是未来优化方向。该工作为STIs黏膜疫苗开发奠定了重要基础，但需进一步解决人类特异性屏障并评估免疫原性。