RNA干扰(RNA interference, RNAi)是近年来发现的在生物体内普遍存在的一种生物学现象。RNA干扰技术作为重要的生物技术之一,被广泛地应用于重大疾病的诊断与治疗等领域。微小RNA(microRNAs, miRNAs)作为干扰RNA的一类,是在真核生物中发现的一类内源性的、进化保守的、具有调控基因表达功能的非编码RNA。它在包括发育、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等过程中参与调控并发挥重要作用。然而,由于miRNA在生理环境中极不稳定、体内半衰期短且其自身无法渗透到细胞内,亟待开发稳定、高效、无毒的投递体系以满足基于miRNA的疾病治疗。本文针对目前miRNA孰体在投递过程中面临的毒性高、投递效率低、稳定性差等困境,设计了一种基于纳米胶囊的miRNA投递平台,并研究了其在RNA干扰治疗中的应用。本文首先使用原位自由基聚合方法,设计并制备出了一种低毒、高效的细胞内miRNA投递纳米胶囊。比较了聚合单体种类和比例对纳米胶囊结构和表面性质的影响,发现高APm/AAm比例可获得粒径较小、表面电荷较高的纳米胶囊。在此基础上,我们还研究了miRNA纳米胶囊及商用的Lipofectamine转染试剂与miRNA结合的复合物(Lipo/miR)在模拟生理环境中的结构稳定性,证明较Lipo/miR,纳米胶囊可更好地保护miRNA,阻止其被肝素置换和核酸酶降解。细胞实验结果表明,纳米胶囊比Lipofectamine具有更低的细胞毒性,却可更高效地转染miRNA。利用纳米胶囊投递反义microRN A-21 (As-miR-21),可以显著地降低肿瘤细胞内miR-21表达,调控PTEN/PIK-Akt信号通路抑制相关转录因子例如β-catenin、HIF1-α和STAT3的表达以及它们的核转位,进而阻断血管内皮生长因子(VEGF)信号转导通路,从而抑制体内肿瘤血管增生和肿瘤生长。其次,本文针对目前miRNA在急性脑缺血治疗中面临的局部注射风险较大、静脉注射投递效率低等困境,设计并制备了一种可用于静脉注射并高效投递miRNA的纳米胶囊。比较了聚合单体种类和比例对纳米胶囊结构和表面性质的影响,发现高单体比例可获得粒径更小更均一、表面电荷较高的纳米胶囊；增加PEG用量可更有效地屏蔽纳米胶囊表面电荷,并降低纳米胶囊表面的非特异性蛋白吸附。利用动态光散射和凝胶电泳研究了纳米胶囊壳层的降解行为,发现miRNA纳米胶囊可在生理环境中保持结构稳定,而在酸性条件下聚合物壳层发生降解从而将miRNA释放出来。激光共聚焦和流式细胞术实验结果证明,PEG的引入显著降低了巨噬细胞对纳米胶囊的内吞,而星形来源的神经胶质细胞的内吞效率仍维持在较高水平,这显著降低了体内网状内皮系统(RES)对纳米胶囊的摄取,增强了其在脑部的富集并保证了miRNA进入细胞发挥功能。在大鼠急性脑缺血模型中,利用纳米胶囊尾静脉注射投递具有抗凋亡和促血管新生功能的miR-21模拟物,可显著改善模型大鼠的神经功能缺损。本文最后针对肿瘤治疗的多靶点联合用药要求,以纳米胶囊技术为基础,制备了同载As-miR-21和化疗药物阿霉素(DOX)的纳米胶囊和包裹肿瘤抑制因子VHL蛋白的纳米胶囊。MTT实验证明了,利用纳米胶囊联合投递DOX和AS-miR-21可协同抑制肿瘤细胞增殖。进一步的研究结果显示,联合投递As-miR-21、DOX和VHL可以实现对肿瘤细胞内信号通路的协同调控,实现对靶点因子的最大抑制。