图1. 冠状可离子化脂质通过与金属离子配位实现系统性mRNA肺部递送。(a) 代表性Zn-9C-SCC-10的合成路线。(b) 组合反应中使用的3种冠状氨基头基和6种硫醇的结构列表。(c) 通过金属配位设计调控CBIL-LNPs的体内靶向行为，从肝脏转向肺部的示意图。注射不同Fluc mRNA LNPs（剂量为0.2 mg kg⁻¹）后6小时内拍摄的BALB/c小鼠及主要器官的生物发光图像（曝光时间=15秒）。H代表心脏，Li代表肝脏，S代表脾脏，Lu代表肺，K代表肾脏。(d) 探索与不同金属离子（包括Zn²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺和Ca²⁺）配位的9C-SCC-10在体内实现可预测的肺部选择性mRNA递送的普适性。小鼠静脉注射金属离子配位CBIL-LNPs（0.2 mg kg⁻¹）后6小时拍摄的生物发光图像（曝光时间=15秒）。(e) (d)中小鼠肺部体内荧光素酶表达的定量分析。所有发光图像中的色标单位为辐射度（p/sec/cm²/sr）。
图2. 冠状脂质的结构-活性关系显示，依赖Zn²⁺配位而非具体化学结构实现体内器官选择性荧光素酶mRNA递送至肺部。(a) 对CBIL冠状氨基头基的体内评估，验证其对肺部选择性mRNA递送的能力。静脉注射不同LNPs（Fluc mRNA剂量为0.2 mg kg⁻¹）后6小时，BALB/c小鼠及主要器官的生物发光图像（曝光时间=15秒）。H为心脏，Li为肝脏，S为脾脏，Lu为肺，K为肾脏。(b) (a)中分离出的肝脏和肺组织中荧光素酶表达的定量分析。(c) 对CBIL中连接基团的体内筛选，评估其肺部选择性mRNA递送性能。静脉注射Fluc mRNA负载的LNPs（剂量为0.2 mg kg⁻¹）后6小时，获取BALB/c小鼠及主要器官的生物发光图像（曝光时间=15秒）。(d) (c)中分离的肝脏和肺组织中荧光素酶表达的定量分析。(e) 对CBIL疏水尾基的体内筛选，评估其肺部选择性mRNA递送性能。静脉注射不同Fluc mRNA LNPs（CBIL-LNPs为0.1 mg kg⁻¹，Zn-CBIL-LNPs为0.2 mg kg⁻¹）后6小时，获取BALB/c小鼠的生物发光图像（曝光时间=15秒）。(f) (e)中分离出的肝脏和肺组织中荧光素酶表达的定量分析。
图3. 优化后的Zn-9C-SCC-10 LNPs显著提升了肺部选择性mRNA递送的效率和体内生物安全性。(a) 通过调整各组分的摩尔比例对LNP配方进行优化。(b) 不同配方的Zn-9C-SCC-10 LNPs表面pKa值测定。(c) 不同配方的Zn-9C-SCC-10 LNPs的粒径和zeta电位测定。(d) 在BALB/c小鼠中筛选不同配方的Zn-9C-SCC-10 LNPs，并获取小鼠及主要器官的生物发光图像。(e) 分离肺组织中的荧光素酶表达定量分析。(f, g) 在静脉注射优化后的Zn-9C-SCC-10 LNPs和SORT LNPs后6小时，获取BALB/c小鼠及主要器官的生物发光图像。(h) 分离肺组织中荧光素酶表达的定量比较。(i) Zn-9C-SCC-10 LNPs和SORT LNPs在1× PBS中的zeta电位测定。(j) Zn-9C-SCC-10 LNPs和SORT LNPs的溶血实验（pH 7.4）；1× PBS作为阴性对照，1% Triton X-100作为阳性对照。(k) 对处理过Zn-9C-SCC-10 LNPs和SORT LNPs的肺组织切片进行Masson三色染色和H&E染色分析（比例尺：200 μm）。明场图像中黑色箭头指示肺组织中出现的类似“肝变”的黑红色病灶。
图4.Gd-12C-SCC-10 LNPs实现了早期肺癌的磁共振与生物发光双模态成像。(a) 对Gd-9C/12C/14C-SCC-10进行体内筛选以评估其肺部选择性mRNA递送能力。静脉注射Gd-CBIL LNPs6小时后拍摄的生物发光图像。(b) 定量分析(a)中小鼠肺组织的荧光素酶表达。(c) 示意图：在BALB/c小鼠中建立肺转移癌模型，并通过磁共振与生物发光双模态成像检测癌症转移。(d) 静脉注射Gd-12C-SCC-10 LNPs6小时后，小鼠冠状面T1加权MRI成像。(e) 相对灰度值定量分析。(f) 隔离肺组织的白光照片及H&E染色分析（比例尺：200 μm）。(g) 用于检测LAP的生物发光探针LAP-Luc的工作机制示意图。(h) 不同浓度LAP与LAP-Luc（100 μM）在荧光素酶（15 μg/mL）、ATP（2 mM）和Mg²⁺（10 mM）存在下的浓度依赖性生物发光成像。(i) LAP-Luc（100 μM）处理不同浓度LAP的生物发光强度定量分析。(j) 静脉注射载有Fluc mRNA的Gd-12C-SCC-10 LNPs（0.2 mg kg⁻¹）6小时后，BALB/c小鼠注射LAP-Luc（30 mg/mL，100 μL，皮下注射）并进行生物发光成像，显示4T1肺转移肿瘤小鼠模型的成像结果。(k) 肺部转移信号相对于正常肺部的信噪比（SNR）归一化分析。
