在腺病毒載體或脂質(zhì)體的全身遞送后,轉(zhuǎn)基因表達相對短暫。靜脈注射脂叢的肺表達比給藥后第1天和第2天觀察到的比較大表達量每周減少約1log。造成這種現(xiàn)象的機制可能有以下幾種:(a)產(chǎn)生針對外源基因產(chǎn)物的新***抗體,(b)細胞因子介導(dǎo)的啟動子關(guān)閉,(c)通過凋亡、先天或適應(yīng)性免疫反應(yīng)根除表達細胞以及(d)表達基因的細胞因細胞凋亡而減少是導(dǎo)致表達減少。這些機制具有重要意義,因為不可能重復(fù)給藥,而且轉(zhuǎn)基因凈表達會隨著時間的推移而減少。盡管通過中和或消除細胞因子的產(chǎn)生可以提高肺中的基因表達水平。靜脈給藥引起的毒性可能是由于小鼠轉(zhuǎn)氨酶水平的增加,在相同劑量下,小鼠肝臟出現(xiàn)組織病理學(xué)病變,但肺部沒有不良反應(yīng)。這種增加可以通過使用較少的細胞毒性陽離子脂質(zhì)體(CLs)來控制。轉(zhuǎn)氨酶的釋放歸因于未甲基化的堿基,如pDNA序列中的胞嘧啶和鳥嘌呤。為了在體外和體內(nèi)可重復(fù)地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質(zhì)體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉(zhuǎn)染試劑。湖北PEI 轉(zhuǎn)染試劑
共轉(zhuǎn)染是將一種以上類型的核酸引入真核細胞的過程。組合的一些例子包括多個質(zhì)粒DNA ,siRNA和質(zhì)粒DNA ,以及多個miRNAs進入同一個細胞。通常,多質(zhì)粒DNA共轉(zhuǎn)染的目的是將一種以上的外源基因?qū)胨拗骷毎F鋺?yīng)用之一是生產(chǎn)由幾種質(zhì)粒DNA成分組成的合成病毒或雜交載體。一個例子是在HEK293細胞系中,用轉(zhuǎn)移、包膜和包裝載體等幾種質(zhì)粒載體生成慢病毒。此外,多個質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染也可以應(yīng)用于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)研究,以研究一種蛋白質(zhì)與另一種蛋白質(zhì)之間的關(guān)系。貴州青島轉(zhuǎn)染試劑化學(xué)轉(zhuǎn)染可分為基于脂質(zhì)體或非基于脂質(zhì)體。
肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強烈的毒性反應(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樣細胞因子的產(chǎn)生和隨后浸潤細胞涌入肺區(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,將載體靶向遠離網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的細胞,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)致體外小鼠脾細胞和靜脈注射或鼻內(nèi)滴注小鼠肺中細胞因子分泌減少。該方案還增加了轉(zhuǎn)基因表達水平。利用肌內(nèi)注射等途徑,遠離網(wǎng)狀上皮系統(tǒng)進行被動靶向,也能提高轉(zhuǎn)基因表達水平。
在一項將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染到HUVEC中的研究中,使用包括Effectene和FuGENE 6在內(nèi)的非脂質(zhì)體試劑比脂質(zhì)體試劑DOTAP(18%)產(chǎn)生了更好的轉(zhuǎn)染效率(34%和33%)。在另一項用質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染HUVEC的研究中,與Effectene和FuGENE 6或HD等非脂質(zhì)體試劑(48小時時均<20%)相比,脂質(zhì)體試劑顯示出更高的轉(zhuǎn)染效率(Lipofectamine LTX在48小時時約為38%,Lipofectamine 2000在48小時時約為23%)。在這些研究中,基于脂質(zhì)體和非脂質(zhì)體的試劑轉(zhuǎn)染HUVECs的效率無法得出結(jié)論,主要是由于所用試劑的范圍存在差異。然而,一致的觀察結(jié)果表明轉(zhuǎn)染效率仍然存在無論使用何種試劑,低于40%無疑暗示原代細胞是一種難以轉(zhuǎn)染的細胞類型。由于CRISPR/Cas的發(fā)現(xiàn),基因組編輯領(lǐng)域經(jīng)歷了一場變革。
轉(zhuǎn)染是將外源核酸送入細胞的過程,其目的是使外源基因編碼的蛋白能夠在細胞中表達。這些編碼序列通常由質(zhì)粒DNA攜帶到細胞中,以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外,降低基因表達的siRNA也是核酸轉(zhuǎn)染的靶標(biāo)。通過siRNA的敲低作用,研究人員可以操縱愈合基因的表達來研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、組織工程等方面發(fā)揮著重要作用。mRNA曾被認為不適合用于基因***藥物,因為它易于降解。然而,研究人員通過化學(xué)修飾提高了其穩(wěn)定性,使其成為表達外源基因的理想核酸藥物。mRNA疫苗已用于預(yù)防COVID-19,許多用于*****的mRNA藥物正在開發(fā)中。裸核酸分子被細胞吸收的效率極低。這是因為核酸是親水、帶負電的生物分子,難以接近疏水、帶負電的脂質(zhì)細胞膜。因此,核酸分子必須通過載體傳遞到細胞中。核酸載體有兩種:病毒載體和非病毒載體。在轉(zhuǎn)染有效性和包裝能力方面,病毒載體表現(xiàn)良好。然而,病毒載體的缺點也不容忽視,比如容易引發(fā)炎癥反應(yīng)和基因突變。而非病毒載體的材料來源豐富,化學(xué)結(jié)構(gòu)可控,易于大量制備;因此,它們在核酸轉(zhuǎn)染中具有不可替代的作用。納米顆??梢詤⑴c內(nèi)體途徑,并可以通過細胞質(zhì)將DNA運輸?shù)郊毎恕V袊愀矍鄭u轉(zhuǎn)染試劑
基于病毒的轉(zhuǎn)染,或者更具體地稱為轉(zhuǎn)導(dǎo),涉及使用病毒載體將特定的核酸序列帶入宿主細胞。湖北PEI 轉(zhuǎn)染試劑
影響物理轉(zhuǎn)染或機械轉(zhuǎn)染效率的因素在很大程度上取決于這些方法的基本原理。例如,電穿孔技術(shù)依賴于電場來增加宿主細胞膜的通透性,以內(nèi)化外來核酸。因此,電穿孔過程中的電壓和持續(xù)時間是決定電穿孔成功與否的重要因素。施加高壓的長時間電穿孔可能會導(dǎo)致細胞損傷并降低轉(zhuǎn)染效率。通過增加電脈沖的數(shù)量也可以提高電轉(zhuǎn)染效率,但這可能會降低細胞活力。另一方面,電轉(zhuǎn)染效率取決于所使用的細胞類型,每當(dāng)要電轉(zhuǎn)染一種新的細胞類型時,應(yīng)優(yōu)化電穿孔條件。一些細胞如T淋巴細胞,即使在標(biāo)準(zhǔn)的電穿孔條件下也可能轉(zhuǎn)染不良,而電轉(zhuǎn)染成纖維細胞通??梢援a(chǎn)生良好的轉(zhuǎn)染結(jié)果。電穿孔緩沖液的組成是影響轉(zhuǎn)染效率的另一個關(guān)鍵參數(shù)。據(jù)報道,電穿孔緩沖液中的ATP酶抑制劑如利多卡因可提高電穿孔后的細胞活力,而使用K+-based緩沖液的轉(zhuǎn)染效率優(yōu)于Mg2+-based緩沖液。假設(shè)Mg2+離子在***ATP酶以恢復(fù)電穿孔后的離子穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,以比較大限度地減少細胞死亡,但可能會降低轉(zhuǎn)染效率。因此,應(yīng)優(yōu)化由多種成分組成的合適的電穿孔緩沖液配方,以確保轉(zhuǎn)染效率和電穿孔后細胞活力之間的平衡。湖北PEI 轉(zhuǎn)染試劑