Kinetics of RNA-LNP delivery and protein

摘要
脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）采用可電離的脂質(zhì)，是將RNA（尤其是mRNA）遞送到細(xì)胞的最先進(jìn)技術(shù)。LNPs是定義明確的核殼顆粒，具有高效的核酸包封，低免疫原性和增強(qiáng)的功效。雖然我們對(duì)LNP的結(jié)構(gòu)和活性了解很多，但對(duì)LNP攝取的時(shí)間、細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移和蛋白質(zhì)表達(dá)的關(guān)注卻很少。然而，LNP動(dòng)力學(xué)是決定輸送效率的關(guān)鍵因素。因此，定量了解LNPs的多級(jí)聯(lián)途徑有助于闡明其傳遞機(jī)制。在這里，我們回顧了LNP攝取、mrna釋放和蛋白表達(dá)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)和理論模型。我們將LNP傳遞描述為一系列隨機(jī)傳遞過(guò)程，并回顧了mRNA隨后蛋白質(zhì)翻譯的數(shù)學(xué)模型。我們匯編了從時(shí)間分辨顯微鏡得到的概率和數(shù)字。具體來(lái)說(shuō)，單細(xì)胞陣列（LISCA）上的活細(xì)胞成像允許高通量獲取數(shù)千個(gè)單獨(dú)的GFP報(bào)告基因表達(dá)時(shí)間過(guò)程。這些痕跡顯示了mRNA的壽命、表達(dá)率和表達(dá)開始的分布。相關(guān)分析顯示基因表達(dá)效率與轉(zhuǎn)染起始時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。最后，我們討論了為什么在mRNA共表達(dá)或CRISPR/Cas基因編輯的情況下，mRNA釋放的時(shí)機(jī)在多核酸物種共遞送的背景下至關(guān)重要。

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