人类原代干细胞是另一种公认的难以转染的细胞类型,转染这种细胞类型的比较大挑战仍然是效率低和细胞活力低。2015年,王等报道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等转染试剂在人牙周韧带干细胞中的转染效率非常低(<6%),而阳性对照慢病毒载体的转染效率约为95%。与同一研究中采用的磁辅助转染技术相比,后者表现出更高的转染效率(~11%)和更低的毒性。在另一项涉及人骨髓间充质干细胞(hBM-MSC)的研究中,Lipofectamine LTX被证明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亚胺(PEI)等其他试剂产生比较好的转染效率(至少高出三倍),但细胞存活率较低(<50%)。相比之下,使用TransIT-2020试剂可能会获得更好的结果,该试剂的效率约为30%,细胞回收率高达90%,细胞干性约为95%。另一个难以转染干细胞的例子是诱导多能干细胞(iPSCs)。在一项比较转染人类ipsc衍生心肌细胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中,与其他试剂(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂质体试剂TransporterTM5和PEI25)相比,Lipofectamine STEM显示出更高的转染效率(高达32%),其效率低于20%。阳离子聚合物是一种非病毒载体。重庆大鼠转染试剂
纳米颗粒的尺寸很小,但它们比其他颗粒具有更大的粘附表面,同时具有高稳定性。正因为如此,它们能够成功地穿过细胞膜,进入细胞,并与自然发生的细胞内途径结合,具有将特定颗粒带到预定目标位置的***准确性。由于纳米颗粒在细胞内运输和保护化合物方面具有巨大的潜力,可以避免酶的消化或储存在核内体中,因此纳米颗粒作为细胞过程成像的工具,作为将药物携带到细胞内的各种系统的一部分,或**终用于基因传递。纳米颗粒通过官能团和非共价键之间的特异性和非特异性键与核酸结合的特性类似于体内DNA和抑制蛋白之间的自然结合。在细胞内运输外源DNA的效率受到两个主要因素的限制:内吞作用,穿过细胞膜的方式,或适当的细胞受体***和内体屏障的破坏。研究表明,在细胞内,与荧光标记物连接的纳米颗粒聚集在靠近细胞核的溶酶体中,但它们不会穿过核膜。事实上,这并没有干扰特定基因结构编码的蛋白质的表达,这证明了纳米颗粒可以参与内体途径,并可以通过细胞质将DNA运输到细胞核。不同种类的化学物质有不同的纳米粒子,它们具有不同的性状、化学性质、物理性质和结构。重庆大鼠转染试剂纳米颗粒,由于其在DNA转运到细胞中的保护能力,在不久的将来可以用作转基因的非病毒载体。
转染时通常推荐使用血清减少或无血清培养基,包括阳离子转染试剂,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。这种转染活动需要形成阳离子脂质体-DNA复合物,这需要带正电的脂质体分子和带负电的核酸之间的相互作用。因此,血清中负电荷分子的存在可能会影响这种复杂的相互作用,从而影响转染效率。然而,发现10%血清的存在导致FuGENE HD、jetPEI、Lipofectamine 2000和Arrest-In转染MCF-7、HeLa、C2C12和MC3T3的转染效率更高。研究表明,转染中少量的血清可以通过调节转染复合物的zeta电位来改善转染复合物与其宿主细胞表面之间的表面相互作用。
基因和RNAi***在临床上的应用需要安全高效的载体。迄今为止,核酸***的两种主要方法是基于病毒和非病毒载体。与病毒载体相关的安全问题有很多:诱导免疫反应的风险、不必要的突变和**。因此,在开发基于脂质或聚合载体的非病毒载体是势在必行的。1965年,Vaheri和Pagano引入了二乙基氨基乙基修饰的葡聚糖,这是第一种用于基因传递的聚合物。1987年,Felgner引入了DOTMA,这是第一种用于DNA转染的阳离子脂质。从那时起,大量不同的脂质和聚合物被开发出来。南京星叶生物正是利用将核酸封装在纳米级脂质体囊泡中的技术,开发出了Gemate系列转染试剂。其结构的一个共同特征是分子中存在许多带正电的基团,这些基团被质子化成带正电的聚合物。
PHP是由天然来源的羟基脯氨酸(如胶原蛋白、明胶和其他蛋白质)制成的,是***个用作基因载体的聚酯。在生理环境中,PHP可以在不到两个小时的时间内失去其初始分子量的50%。然而,PHP完全分解为其等效单体需要三个月的时间,分解产物是单体羟脯氨酸。虽然PHP酯在溶液中单独存在时降解很快,但与DNA络合时更稳定。将PHP酯/pSV-gal复合物转染CPAE细胞,测定PHP酯作为基因传递载体的活性。由于聚L-赖氨酸是**常用的基因转运聚合物,PHP酯的转染效率与聚L-赖氨酸相当。转染效果随着PHP酯浓度高于DNA浓度而增加。PHP酯转染细胞的能力不受FBS存在的影响。结果表明,PHP酯是一种潜在的基因载体。选择合适的转染试剂可能取决于几个因素,包括转染核酸的类型和转染的复杂性(单转染或共转染)。重庆大鼠转染试剂
阳离子脂质体合成中常用的分子是中性脂质二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。重庆大鼠转染试剂
Severinoetal.进行的研究也指出了阳离子脂质作为基因递送纳米载体的潜在毒性。他们成功实现了人动力蛋白的表达,但也证明了较高浓度的SLN仍然具有细胞毒性,并导致活细胞数量减少。另一组比较了DNA/DOTAP复合物和由鱼精蛋白、DNA和脂质层组成的纳米颗粒在不同细胞系上的转染效率:CHO(中国仓鼠卵巢细胞)、HEK293(人胚胎肾细胞)、NIH3T3(小鼠胚胎成纤维细胞)和A17(小鼠*细胞)。鱼精蛋白/DNA/脂质纳米颗粒在每种细胞系中更有效地实现绿色和红色荧光蛋白的表达,即使不同细胞系对转染的敏感性不同。阳离子脂质的毒性作用使我们必须寻找另一种能够取代它们的化合物。不同的β-氨基酯聚合物作为纳米载体,成功地将hESC(人类胚胎干细胞)的转染效率提高了四倍,同时保持较低的细胞毒性。这给我们带来了希望,纳米颗粒能够与具有所需官能团的其他化合物的必要添加一起形成***有效的核酸递送平台。重庆大鼠转染试剂