近日，上海交通大学医学院附属仁济医院、德中基因与细胞治疗中心等多单位联合团队，在国际学术期刊Materials Today Bio（一区，IF = 11.4）发表研究成果《Elucidate the structural role of helper lipids in modulating hepatic expression following repeated intravenous administration of mRNA-LNPs》。该研究围绕 mRNA 脂质纳米颗粒（LNP）的重复给药应用，系统比较了不同辅助磷脂组成对肝脏 mRNA 表达、免疫反应及递送效果的影响。研究借助锐视IMAGING 200小动物活体成像系统，对小鼠体内荧光素酶报告基因表达进行活体生物发光成像与定量分析，为不同递送体系的体内效果评价及优化提供了重要实验依据。
mRNA 脂质纳米颗粒是目前重要的非病毒核酸递送平台，在基因编辑、蛋白替代治疗及相关疾病研究中具有广泛应用潜力。然而，对于需要多次给药的治疗方案，不同脂质组成如何影响体内表达效率及免疫反应，仍有待深入研究。
本研究选取六种具有不同结构特征的辅助磷脂，系统评价其对 LNP 理化性质、细胞摄取、内体逃逸及小鼠体内表达效果的影响，并进一步比较每周、每两周及每三周给药条件下的递送表现。研究发现，以 DSPE 替代常用辅助磷脂 DSPC，可在多种 LNP 配方中提高 mRNA 表达效率，并进一步改善 PCSK9 基因编辑效果及外源性 OTC 蛋白表达。
在体内实验中，研究团队使用IMAGING 200对小鼠进行活体生物发光成像，动态监测不同配方 LNP 递送荧光素酶 mRNA 后的表达信号，并结合离体主要器官成像及血液生化、炎症因子等检测结果，综合评价不同递送体系的体内表现。
研究使用锐视IMAGING 200小动物活体成像系统，对小鼠肝脏区域的生物发光信号进行采集，并通过配套软件进行信号分析与定量。在重复给药实验中，研究团队分别于每次给药后6 h和 24 h采集活体成像数据，对比不同辅助磷脂配方在不同给药周期中的表达强度变化，评价其体内递送效率及重复给药后的表达变化趋势。
研究通过每次给药后6 h和24 h的成像，对不同辅助磷脂配方在连续给药过程中的表达表现进行比较。结果显示，每周给药条件下，多数配方的荧光素酶表达会随着给药次数增加而逐渐下降；延长至每两周或每三周给药后，后续给药的表达水平整体上更容易维持，但具体表现仍与脂质组成及给药间隔有关。其中，采用 DSPE 的 LNP 在多次给药的前几个周期中表现出较高的荧光素酶表达。与标准 DSPC 配方相比，DSPE 配方在每周给药实验的前 3 次给药后，表达水平分别提高约20倍、14倍和27倍。
本研究系统揭示了辅助磷脂结构对 mRNA-LNP 肝脏递送效率及重复给药表现的重要影响，并发现 DSPE 在多种递送体系中具有提升 mRNA 表达的潜力。该研究体现了小动物活体成像技术在核酸药物递送、脂质纳米颗粒优化、肝脏靶向研究及基因治疗相关研究中的应用价值，也展示了IMAGING 200在复杂药物递送实验中支持体内动态观察与定量评价的能力。
IMAGING 200 小动物活体成像系统
DOI: 10.1016/j.mtbio.2026.103621
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