脂质体纳米粒子（LNP）结构：最新研究进展和关键发现

脂质体纳米粒子 (LNP) 是一种用于递送核酸药物的纳米粒子，已被广泛研究和应用于基因治疗和疫苗开发等领域。LNP 结构的理解对于优化递送效率和安全性至关重要。然而，LNP 结构的复杂性和异质性使其难以准确描述。最近的研究通过多种技术，如冷冻透射电镜 (Cryo-TEM)、分子动力学 (MD)、小角中子散射 (SANS)、小角 X 射线散射 (SAXS)、荧光显微镜和 NMR 等，对 LNP 的结构和脂质排列进行了研究。

Cryo-TEM 技术可提供关于 LNP 尺寸、形状和内部形态的信息，并可以揭示分子排列是有序的、无序的还是相分离的。例如，Eygeris 等人的一项研究表明，多层与单层脂质双层 LNP 的比例在很大程度上取决于所使用的胆固醇衍生物的类型。在胆固醇的情况下，LNP 含有单一的脂质双层 (图 6A)，而大多数含有饱和胆固醇 (司他司他醇) 的 LNP 具有多层结构，其中乙基连接到碳链上 (图 6A)。这项工作强调，即使单个脂质成分 (尽管该成分占制剂的近 40 mol%) 的分子结构发生微小变化，也会极大地影响整个 LNP 结构。在这项研究中，作者还量化了 LNP 内部具有不同电子密度 (对比度) 的区域的内部缺陷比例，并提出了携带信使核糖核酸货物的不同 LNP 类型的结构模型 (图第 6B 段)。有趣的是，具有多层和多面结构以及层状脂质相的 LNP 显示出更高的基因转染率。然而，由胆固醇衍生物或胆固醇衍生物组分本身诱导的这些结构特征是否驱动改进的转染可能很难展开。

SAXS 正成为表征 LNP 的一种流行技术。SAXS 数据可以确定 LNP 的大小和结构，并指示 LNPS 是否包含有序结构，如多层脂质堆积和胆固醇微晶。

这些研究的关键发现强调了脂质成分在 LNP 结构中的重要性，即使单个脂质成分的分子结构发生微小变化，也会极大地影响整个 LNP 结构。同时，LNP 的结构异质性使得优化递送效率和安全性的挑战更为复杂，需要更深入的研究和理解。

Cryo-TEM 图像显示，使用胆固醇制备的 LNP 采用单层脂质双层结构 (左)，而使用司他司他醇代替胆固醇制备的 LNP 则采用多层结构 (右)。

总而言之，LNP 结构的研究对于优化递送效率和安全性具有重要意义，需要继续深入探索和理解。