양이온화 지질 메조상에서 pH 의존적인 구조 전이는 지질 나노입자 기능에 중요하다

지질 나노입자 (LNPs)는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 지질, 디스테아로일포스파티딜콜린 (DSPC), 양이온화 지질 (CIL), 콜레스테롤 (chol) 및 메신저 RNA (mRNA)로 구성된 현대적인 코어-셸 입자입니다. 그러나 LNP의 내소체 방출을 유도하는 것으로 여겨지는 pH 의존적 반응의 메커니즘은 잘 이해되지 않고 있습니다. 여기에서 우리는 이온화 지질 DLin-MC3-DMA (MC3), DLin-KC2-DMA (KC2), 및 DLinDMA (DD)에 의해 유도된 생쥐 간에서의 eGFP (향상된 녹색 형광 단백질) 단백질 발현이 MC3 ≥ KC2 > DD 순서로 나타나며 모든 세포 분획에서 세포당 mRNA 전달이 유사함을 보여줍니다. 우리는 세 가지 CIL-LNP가 pH 변화에 다르게 반응한다고 가정하고, 따라서 CIL/chol 벌크 위상을 물 속에서 연구합니다. 동기화 X선 산란을 사용하여 pH 값이 낮아짐에 따라 정렬된 CIL/chol 메조상 순서를 관찰합니다. 이 메조상들은 등방성 역 미셀, 입방 Fd3m 역 미셀, 역 육각형 Formula: see text 및 이중 연속 cubic Pn3m 대칭을 보여줍니다. 만약 폴리아데닐산이 mRNA 대리물로 CIL/chol에 추가된다면, 과도한 지질은 응집된 핵산 지질 Formula: see text 위상과 함께 공존합니다. 과도한 위상의 이웃 거리에서는 pH 6에서 Fd3m 역 미셀에서 역 육각형 Formula: see text 전이 시 불연속성이 발견되며 DD는 MC3 및 KC2에 비해 현저히 더 큰 간격과 수화를 보여줍니다. mRNA LNP에서 DD는 MC3 및 KC2에 비해 더 큰 내부 간격과 더딘 시작 및 감소된 DD-LNP 매개 eGFP 발현을 나타냈습니다. 우리의 데이터는 벌크 위상에서 pH 구동 Fd3m-Formula: see text 전이가 CIL 특정의 mRNA LNP 효능의 특징임을 제안합니다.