强化植物脂质纳米颗粒：口服精准表观基因组编辑攻克结肠病

溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性肠道炎症疾病，长期发展可能演变为结肠癌（CAC），目前临床治疗手段有限且多为对症处理。CRISPR-Cas9基因编辑技术虽具潜力，但其体内递送困难，尤其是口服给药面临胃酸、消化酶和黏液屏障等多重挑战。为此，研究人员开发了一种新型口服基因编辑系统——TPGS-RNP@LNP，旨在实现对结肠疾病的精准表观遗传调控。

该系统以桑叶提取的天然脂质纳米颗粒（LNP）为基础，包裹靶向“赖氨酸特异性去甲基化酶1”（Lsd1）的Cas9/sgRNA核糖核蛋白复合物（RNP），并在颗粒中添加FDA批准的稳定剂TPGS（维生素E聚乙二醇琥珀酸酯）。Lsd1在组蛋白修饰中起关键作用，能去除H3K4和H3K9上的甲基，参与调控炎症与肿瘤发生。研究发现，在人类UC和CAC患者组织中，Lsd1表达显著升高，提示其是潜在的治疗靶点。

TPGS的加入极大增强了脂质双分子层的稳定性，使纳米颗粒能耐受模拟胃液、肠液和结肠环境，避免被快速降解。分子动力学模拟显示，TPGS可与脂质紧密结合，缩短系统平衡时间，提升结构致密性。同时，TPGS还显著提升了纳米颗粒穿透人工黏液的能力，使其在结肠部位更易渗透并积累。

进入肠道后，TPGS-RNP@LNP通过上皮增强通透性和滞留效应，在炎症部位富集，并借助表面的半乳糖配体与巨噬细胞上的半乳糖受体结合，实现靶向递送。实验表明，巨噬细胞对这种纳米颗粒的摄取率高达96%，且可通过预加半乳糖竞争性抑制，验证了靶向机制。

更重要的是，该系统实现了高效的内涵体逃逸和核内递送。研究发现，TPGS-LNP与内涵体膜融合，促进RNP释放到细胞质，并依赖Cas9蛋白自带的核定位信号进入细胞核。这一过程未破坏内涵体膜完整性（Lamp1/2水平不变），但显著上调了参与膜融合的关键蛋白Npc1，揭示了一种基于“膜融合”的新型逃逸机制。

在细胞实验中，TPGS-RNP@LNP对Lsd1基因的编辑效率达59.7%，优于商用试剂CRISPRMAX（43%）。编辑后，H3K4单/双甲基化水平显著上升，激活抗炎基因表达，修复紧密连接蛋白（如ZO-1）和黏液蛋白（如MUC2），从而恢复受损的肠道屏障功能，并降低促炎因子TNF-α、提升抗炎因子IL-10。

在小鼠模型中，口服TPGS-RNP@LNP有效缓解了DSS诱导的结肠炎：减轻体重下降、改善结肠缩短和脾脏肿大，组织病理评分接近健康小鼠。免疫分析显示，CD4+和CD8+ T细胞浸润减少，而具有免疫抑制功能的Foxp3+调节性T细胞显著增加，表明炎症反应被有效控制。此外，该系统在AOM/DSS诱导的结肠癌模型中也表现出强大抗癌效果，显著减少肿瘤数量和体积，抑制异常增殖（Ki67下降），且无明显器官毒性或血液异常，安全性良好。

转录组分析进一步揭示其作用机制：TPGS-RNP@LNP通过敲除Lsd1，调控IL-17和MAPK等炎症通路，下调多种趋化因子和促炎因子（如Il-6, Il-1b），同时上调抗肿瘤因子（如Ifi47），最终促进细胞正常分化、抑制肿瘤发展。

综上，TPGS-RNP@LNP是一种安全、高效的口服基因编辑平台，兼具良好的肠道稳定性、靶向性和编辑能力，为治疗溃疡性结肠炎及结肠癌提供了全新的精准医疗方案，具有广阔的应用前景。