提高细胞内mRNA的稳定性是mRNA疗法开发中的一个关键挑战,因为快速的细胞内降解限制了蛋白质表达的时间。然而,利用脂质纳米颗粒(LNPs)实现细胞内mRNA保护是一个难题,因为脂质成分可能会整合到细胞膜区室中,并在胞质中与mRNA解离。为了应对这一挑战,我们采用RNA寡核苷酸杂交的方法,将具有保护作用的分子稳定地结合到胞质中的mRNA上,通过将mRNA与聚乙二醇(PEG)偶联的RNA寡核苷酸进行杂交来实现。在优化PEG链的数量和长度过程中,LNPs成功包裹了带有大量长PEG链的mRNA,且对其理化性质的影响微乎其微。在培养的细胞中,带有少量短PEG链的mRNA表现出比未经PEG修饰的mRNA对照更高的蛋白质表达,而随着PEG链数量和长度的增加,这种增强效应消失了。机制分析表明,高密度的长PEG链会降低LNP在血清中的稳定性,从而减少细胞摄取。相比之下,少量短PEG链既能保持LNP的稳定性和细胞摄取效率,又能有效保护mRNA免受细胞内降解。总之,本研究通过杂交方式将保护性分子直接结合到mRNA上,成功实现了LNP递送mRNA在细胞内的稳定化。