PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當(dāng)鏈長超過20個殘基時,它可以與質(zhì)粒DNA結(jié)合并凝聚成致密顆粒。研究人員發(fā)現(xiàn),配體在PLL上的共價附著可通過受體介導(dǎo)的途徑***增強(qiáng)內(nèi)吞作用。例如,涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體,在肝細(xì)胞上表達(dá)。當(dāng)ASOR共價附著在PLL上時,受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和質(zhì)粒的細(xì)胞攝取***增加。此外,與葉酸或轉(zhuǎn)鐵蛋白相關(guān)的PLL已被開發(fā)出來,并在將pDNAs轉(zhuǎn)染到*細(xì)胞中取得了實質(zhì)性進(jìn)展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性,但轉(zhuǎn)染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明,與PLL相比,PLO以更低的電荷(+/?)比率凝聚pDNA,并且在相同的多陽離子/pDNA質(zhì)量比下,PLO/pDNA復(fù)合物比PLL/pDNA復(fù)合物更耐破壞。然而,由于其介導(dǎo)內(nèi)體逃逸的能力較差,帶正電的多氨基酸的轉(zhuǎn)染效率仍然很低。轉(zhuǎn)染試劑的凍融被認(rèn)為是另一個可能影響轉(zhuǎn)染效率的潛在因素。江西體外轉(zhuǎn)染試劑
肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強(qiáng)烈的毒性反應(yīng),這與肺內(nèi)或靜脈注射途徑的情況不同。幾項體內(nèi)研究表明,pDNA載體的肺內(nèi)遞送是促炎th1樣細(xì)胞因子的產(chǎn)生和隨后浸潤細(xì)胞涌入肺區(qū)域的原因。在任何情況下,陽離子脂質(zhì)本身不會引起免疫反應(yīng),而且這種效果不是由于pDNA制備中存在內(nèi)***。在一項囊性纖維化臨床試驗中,急性輕度流感樣癥狀被認(rèn)為是由DNA依賴效應(yīng)引起的,而對照組(*脂質(zhì)組)沒有觀察到這種效應(yīng)。有幾種方法可以降低載體CpG基序的免疫刺激作用。這些包括這些基序中胞嘧啶堿基的甲基化,中和序列的添加,CpG基序的消除,使用化學(xué)或生物方法的免疫抑制,將載體靶向遠(yuǎn)離網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的細(xì)胞,以及抑制內(nèi)粒體酸化。研究表明,系統(tǒng)地消除pDNA載體中約50%的CpG基序,可導(dǎo)致體外小鼠脾細(xì)胞和靜脈注射或鼻內(nèi)滴注小鼠肺中細(xì)胞因子分泌減少。該方案還增加了轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平。利用肌內(nèi)注射等途徑,遠(yuǎn)離網(wǎng)狀上皮系統(tǒng)進(jìn)行被動靶向,也能提高轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平。寧夏jetPEI 轉(zhuǎn)染試劑在選擇合適的小RNA分子進(jìn)行轉(zhuǎn)染相關(guān)功能分析之前,應(yīng)先確定其實驗需要。
轉(zhuǎn)染時通常推薦使用血清減少或無血清培養(yǎng)基,包括陽離子轉(zhuǎn)染試劑,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。這種轉(zhuǎn)染活動需要形成陽離子脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物,這需要帶正電的脂質(zhì)體分子和帶負(fù)電的核酸之間的相互作用。因此,血清中負(fù)電荷分子的存在可能會影響這種復(fù)雜的相互作用,從而影響轉(zhuǎn)染效率。然而,發(fā)現(xiàn)10%血清的存在導(dǎo)致FuGENE HD、jetPEI、Lipofectamine 2000和Arrest-In轉(zhuǎn)染MCF-7、HeLa、C2C12和MC3T3的轉(zhuǎn)染效率更高。研究表明,轉(zhuǎn)染中少量的血清可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)染復(fù)合物的zeta電位來改善轉(zhuǎn)染復(fù)合物與其宿主細(xì)胞表面之間的表面相互作用。
原代細(xì)胞和干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率通常較低。原代細(xì)胞剛剛從組織中分離出來,還保留著體內(nèi)復(fù)雜的生理特性,其細(xì)胞膜上的受體和內(nèi)吞機(jī)制等可能不適應(yīng)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染。例如,原代間充質(zhì)干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率可能低于10%。干細(xì)胞由于其特殊的自我更新和分化潛能,其細(xì)胞內(nèi)部的信號通路和膜運輸機(jī)制對脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染比較敏感,轉(zhuǎn)染效率也不高。而且在轉(zhuǎn)染過程中,還需要考慮不影響干細(xì)胞的干性,這也增加了轉(zhuǎn)染的難度。
原代細(xì)胞和干細(xì)胞對脂質(zhì)體的毒性反應(yīng)比較敏感。脂質(zhì)體可能會干擾它們的正常生理功能,如影響干細(xì)胞的自我更新和分化能力。對于原代細(xì)胞,可能會改變其原有的表型或者***細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞提前衰老或者死亡。 研究人員集中研究了將合成t細(xì)胞免疫原作為DNA疫苗使用的方法。
對于容易轉(zhuǎn)染的貼壁細(xì)胞如人胚腎細(xì)胞(HEK293)和人宮頸*細(xì)胞(HeLa),脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率相對較高。這些細(xì)胞具有較強(qiáng)的內(nèi)吞能力,能夠有效地攝取脂質(zhì)體-核酸復(fù)合物。例如,在標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)染條件下,HEK293細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率可以達(dá)到50%-70%。而對于一些難轉(zhuǎn)染的貼壁細(xì)胞,如原代肝細(xì)胞和某些神經(jīng)細(xì)胞,其轉(zhuǎn)染效率較低。這是因為它們的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,可能存在較厚的糖萼或者緊密的細(xì)胞間連接,阻礙了脂質(zhì)體-核酸復(fù)合物的進(jìn)入。例如,原代肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率可能只有10%-20%。
一般來說,貼壁細(xì)胞對脂質(zhì)體的耐受性相對較好。但是,在高濃度脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染的情況下,即使是耐受性好的細(xì)胞也會受到影響。例如,HeLa細(xì)胞在高濃度脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染時,可能會出現(xiàn)細(xì)胞膜完整性受損,表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)乳酸脫氫酶(LDH)釋放增加,細(xì)胞的代謝活動也會受到一定程度的干擾。對于難轉(zhuǎn)染的貼壁細(xì)胞,由于其本身比較脆弱,較低濃度的脂質(zhì)體也可能產(chǎn)生明顯的細(xì)胞毒性。比如原代神經(jīng)細(xì)胞,脂質(zhì)體可能會破壞其精細(xì)的神經(jīng)突起結(jié)構(gòu),影響細(xì)胞的正常生理功能。 PHP是由天然來源的羥基脯氨酸(如膠原蛋白、明膠和其他蛋白質(zhì))制成的,是一個用作基因載體的聚酯。體外轉(zhuǎn)染試劑定做
納米顆粒的主要特性使它們能夠用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染。江西體外轉(zhuǎn)染試劑
納米顆粒遞送藥物并發(fā)揮功能的能力在很大程度上取決于它們被細(xì)胞攝取的機(jī)制。以蒲公英湯劑體為例,研究發(fā)現(xiàn)親溶酶體物質(zhì)能***抑制蒲公英湯劑體進(jìn)入細(xì)胞;巨胞飲抑制劑細(xì)胞松弛素D和阿米洛利能***降低蒲公英湯劑體的胞內(nèi)攝入,且呈現(xiàn)劑量依賴性,敲減Rac1和PAK1也有效地抑制其進(jìn)入細(xì)胞。這些結(jié)果提示蒲公英湯劑體通過內(nèi)吞進(jìn)入A549細(xì)胞且主要由巨胞飲介導(dǎo)26。同理,RNA轉(zhuǎn)染試劑在某些情況下也可能利用巨胞飲途徑進(jìn)入細(xì)胞。電穿孔轉(zhuǎn)染中的內(nèi)吞途徑電穿孔轉(zhuǎn)染是一種用于基因遞送的技術(shù),在研究其機(jī)制時發(fā)現(xiàn),用冰冷介質(zhì)處理或在電穿孔轉(zhuǎn)染前使用內(nèi)吞抑制劑處理三種不同的人類細(xì)胞系(HEK293、HCT116和HT29)。結(jié)果表明,用冰冷介質(zhì)、氯丙嗪或染料木黃酮處理會***降低所有三種細(xì)胞系的電穿孔轉(zhuǎn)染效率,但阿米洛利處理對電穿孔轉(zhuǎn)染效率影響不***。對于用小干擾RNA(siRNA)處理的細(xì)胞,只有敲低網(wǎng)格蛋白重鏈(CLTC)會導(dǎo)致所有三種細(xì)胞系的電穿孔轉(zhuǎn)染效率降低。這些數(shù)據(jù)表明,網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用在電穿孔轉(zhuǎn)染中起著重要作用27。江西體外轉(zhuǎn)染試劑