撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

2026 年初,国际著名学者、欧洲科学院院士、新加坡国家科学院院士、新加坡国立大学终身讲席教授陈小元因被指控涉及不端行为,被新加坡国立大学解聘,陈小元否认全部指控,并称将提起上诉。

近日,陈小元发表新论文,属名单位已变更为山东第一医科大学(山东省医学科学院)。
2026 年 3 月 2 日,陈小元、新加坡国立大学倪倩倩、吉林大学朱有亮等,在 Nature 子刊 Nature Nanotechnology 上发表了题为:Rational design of rigid mRNA folding architecture to enhance intracellular processing and protein production 的研究论文。
该研究开发了一种金属离子辅助 RNA 折叠(MARF)策略,与脂质纳米颗粒(LNP)一起递送时,特定金属离子可促进 mRNA 折叠结构,从而大幅增强递送的 mRNA 在细胞内的表达水平。

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基于 mRNA 技术的 mRNA 疫苗,在传染病领域展现了强大的效果,但其在传染病以外的应用受到蛋白质生成效率低下的制约。已有研究表明,对 mRNA 二级结构(即 mRNA 自身碱基配对形成的局部结构,例如茎环、发夹等结构)进行工程化改造,可延长 mRNA 半衰期,但 mRNA 三级结构(mRNA 在空间中的整体折叠形态)是否会影响治疗效果,目前仍不清楚。

在这项最新研究中,研究团队开发了一种金属离子辅助 RNA 折叠(metal-ion-assisted RNA folding,MARF)策略,并证明了当与脂质纳米颗粒(LNP)一起递送时,特定金属离子(Mn2+、Mg2+ 和 Zn2+)可促进 mRNA 折叠为更紧凑的结构,通过精确调整 mRNA 与金属离子的化学计量比,可以对 mRNA 的三级结构进行理性设计,最高可使mRNA 半衰期延长 9 倍、蛋白表达水平增加 7.3 倍。

这种效应是由于 mRNA-LNP 与周围生物系统之间的机械相互作用发生改变,从而导致细胞内加工增强以及递送的 mRNA 在靶细胞中的滞留时间延长。通过静脉给药,MARF-LNP 仅用单剂治疗,就实现了对临床相关 PCSK9 基因的基因编辑效率和持久性的双重提升。

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总的来说,这项工作为更有效的 mRNA 疗法提供了一种新的 MARF 技术,并突显了机械信号在设计用于改善 mRNA 递送的纳米颗粒方面的潜力。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41565-025-02114-9