近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员、成像设施超灵敏磁共振成像装置负责人周欣研究团队成功设计出一种“自带定位信号”的脂质纳米粒,不仅能够高效递送mRNA,还能在体内被“实时看见”,为系统揭示mRNA递送、蛋白表达与免疫激活之间的动态关系提供了全新研究手段。该研究成果以“Fluorinated Lipid Nanoparticles Enable Real-Time Tracking of mRNA Delivery and Uncover Spatiotemporal Mechanisms of Immune Activation”为题发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》上。
研究团队在脂质纳米颗粒中引入了含氟结构单元,构建了一种全新的含氟脂质纳米颗粒(FLNP),可以被19F磁共振成像精准识别,追踪过程清晰可靠。实验结果显示,这种FLNP在保证mRNA蛋白表达效率与临床常用LNP相当的同时,肝脏非特异性富集显著降低,减少幅度达94.6%。研究人员能够在活体条件下,连续观察纳米载体的体内分布、mRNA释放过程以及抗原表达的时空变化,这是以往方法难以实现的。团队进一步将“看见的纳米载体”与免疫学分析相结合,研究发现,注射部位首先发生局部免疫激活,随后抗原呈递细胞迁移至引流淋巴结,完成免疫应答的关键启动步骤。

FLNP 介导的mRNA 体内转染及免疫细胞驱动的淋巴结抗原递送机制
该研究从动态和机制层面回答了mRNA疫苗“如何在体内发挥作用”的核心问题,为理解免疫激活过程提供了直接证据。所建立的FLNP平台兼具精准递送与无创可视化追踪双重优势,为新一代mRNA疫苗和核酸药物的设计、安全性评估及疗效监测提供了重要技术基础。
原文链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2519823123