**近的研究已经确定了阳离子脂质体(CLs)的某些特征,这些特征增强了它们在体内转运核酸的能力。这些特征包括阳离子头基团及其邻近的脂肪链在主链上呈1,2关系,醚键用于桥接脂肪链到主链,成对的油基链作为疏水系链。无论如何,这些特征虽然不能决定细胞培养中更好的转染能力,但可以在体内实现更好的核酸递送。因此,必须谨慎对待体外和细胞培养的结果,不能必然地用来推断核酸载体在体内的潜力。当这些囊泡在体内引入时,其他因素(如颗粒直径)变得更加重要。使用脂质体时遇到的毒性通常与制剂中阳离子脂质与核酸之间的电荷比、所使用的制剂类型以及所给脂质体的剂量密切相关。较高的电荷比通常对多种细胞类型的毒性更大,包括*细胞系。另外,不同的试剂对细胞的毒性程度不同,毒性是细胞特异性的。目前市面上有超过30种不同的商用CL制剂品种可供选择。由于毒性,脂质体的体内递送必须尽可能靠近目标部位,以尽量减少副作用。常用的物理/机械转染方法包括电穿孔、声孔、基因显微注射和激光照射。脂质体转染试剂
除了mRNA疫苗,DNA疫苗也是不错的选择。在聚葡萄糖、精胺(PG)偶联物和第四代聚酰胺树状大分子(PAMAM G4)的帮助下,研究人员集中研究了将合成t细胞免疫原作为DNA疫苗使用的方法。他们改进了PG和PAMAM G4复合物的大小、运动性和表面电荷,然后在BALB/c小鼠中测试疫苗设计的免疫原性。根据研究结果,由于同时包装在PG和PAMAM G4包膜中,DNA疫苗的免疫原性增加。在给予PG包被的DNA疫苗复合物的小鼠中,观察到**强的t细胞反应,并且这些反应明显高于给予裸DNA组合和PAMAM 4G包被的DNA组合的动物组。脂质体转染试剂脂质颗粒的加入导致内体DNA释放增加。
由于CRISPR/Cas的发现,基因组编辑领域经历了一场**。细菌免疫系统的CRIPSR/Cas成分导致全基因组双链DNA断裂,并通过内部DNA修复过程促进基因编辑。有研究指出,阳离子聚合物聚乙二胺-环糊精(PC)有助于编码Cas9和sgRNA的质粒的有效递送。当大质粒通过PC传递时,它们可以以高N/P比聚结并包裹质粒;这有效地编辑了两个基因组位点:血红蛋白亚基β(19.1%)和菱形5同源物1(RHBDF1(7.0%))。研究人员开发了巨噬细胞特异性启动子驱动的Cas9表达质粒(pM458和pM330),并将其包裹在阳离子脂质辅助PEG-b-PLGA纳米颗粒中,以解决无法在靶组织和细胞中进行精确基因编辑的问题(CLAN)。基于阳离子聚合物的基因***在临床试验中显示出巨大的潜力,但由于研究仍处于早期阶段,目前大多数研究都处于临床前阶段。
化学转染可分为基于脂质体或非基于脂质体。基于脂质体的转染试剂是一种化学物质,它能够形成带正电的脂质聚集体,这些聚集体可以与宿主细胞的磷脂双分子层顺利融合,从而允许外来遗传物质以**小的阻力进入。另一方面,非脂质体转染试剂可进一步分为几类,包括磷酸钙、树状大分子、聚合物、纳米颗粒和非脂质体。磷酸钙是转染中使用的低价的化学物质之一,转染涉及将带正电的钙离子(Ca2+)与带负电的核酸结合,形成沉淀,然后被宿主细胞吸收。然而,磷酸钙转染的成功率较低,需要事先优化才能达到较高的转染效率。树状大分子是三维的、高度支化的有机大分子,可以与核酸形成复合物,作为一种替代的非脂质体转染试剂,它优于磷酸钙。然而,使用树状大分子的转染效率仍然低于病毒载体和脂质体试剂。阳离子聚合物也可以与带负电荷的核酸形成复合物,这有助于细胞通过内吞作用吸收遗传物质。与病毒载体相比,阳离子聚合物产生的细胞毒性较小,但效率也较低。纳米颗粒由于其体积小,增强了核酸进入宿主细胞的能力,正在成为非脂质体转染的替代选择。一项与抗血管生成基因传递高度相关的发现是,阳离子脂质体(CLs)选择性地靶向的血管系统。
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)。DOPE的作用是促进膜融合,并有助于质膜或核内体的不稳定。此外,由于阳离子脂质相互排斥,因此需要DOPE等辅助脂质来稳定阳离子脂质体(CLs)悬浮液,并抵消其他载体如聚乙烯亚胺(PEI)和树状大分子中存在的阴离子糖胺聚糖的抗转染作用。没有中性脂质的脂质体具有较低的转染率,尽管情况并非总是如此。不同的转染率可能是由用于配制脂质体的阳离子:中性脂质的不同比例引起的。如上所述,CLs介导的核酸转移的成功取决于许多因素,这些因素可能解释了脂质体(脂质体介导的转染)的内在变异性,特别是在体内。影响物理转染或机械转染效率的因素在很大程度上取决于这些方法的基本原理。山西mRNA转染试剂
脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs)。脂质体转染试剂
阳离子聚合物是一种非病毒载体,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。阳离子聚合物可以通过静电相互作用结合核酸,并将其凝聚成小的纳米颗粒。正电荷改善了与带负电荷的细胞膜的相互作用,并帮助多聚体在溶酶体降解发生之前逃离核内体。随后,多聚体通过阳离子聚合物上带正电基团介导的质子海绵效应从核内体中逸出。此外,核酸必须与阳离子聚合物分离,才能**终发挥其功能。成功的核酸转染需要转染效率高、细胞毒性低。在确定阳离子聚合物是否是合适的核酸转染试剂时,必须考虑这两个特点。一般认为,阳离子聚合物的分子量越高,其包封核酸和被细胞摄取的能力越强,细胞活力和核酸释放越差。另一方面,分子量越低的聚合物,其浓缩核酸和被细胞摄取的能力就越低,但在细胞毒性和核酸释放方面则表现得更好。因此,转染时应慎重考虑阳离子聚合物的分子量。一些化学修饰,如聚乙二醇化和胆固醇修饰,可以***改善聚合物的性能。此外,可生物降解材料是降低细胞毒性的有效手段。脂质体转染试剂