脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞,并被困在核内小体中,从这些囊泡结构中释放出来,进入核周区域,***进入细胞核。内吞作用在一定程度上取决于脂质体载体的物理化学性质。Friend和同事描述了可能由脂质体与核膜融合而形成的囊泡和网状核内膜。**近有研究表明,很大一部分从核内体释放到细胞质质的质粒由于与细胞质中的大离子凝聚剂结合而失去活性。这可能解释了脂质转染所观察到的低且可变的转染率。虽然这些脂质载体从细胞外部到细胞核的路径尚未完全确定,但核酸能够产生其效果本身就是一项惊人的壮举。至少对于质粒而言,较小的结构体比较大的质粒具有更高的转染率。核酸外排,虽然不是常见的报道,但也被证明会发生。化学转染的效率可能取决于几个因素,如使用的试剂类型、靶细胞的来源和性质,以及选择的DNA与试剂比例。阳离子转染试剂定制
**近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。阴离子或电中性脂质体没有发现这种作用。Campbell和他的同事[95]发现,与电中性脂质体相比,使用CLs在**血管内皮细胞(VECs)中积累更多,CLs通过添加5mol%聚乙二醇来稳定。在两种人类**类型(LS174T和MCAIV)和两个位置(颅窗和背侧皮肤褶腔)中发现了**VECs的选择性递送。**血管中囊泡的分布是不均匀的,这可能与该技术是否足以根除足够数量的**VECs以实现**消退反应有关。有趣的是,注射后24小时,脂质体上50%的摩尔电荷***增加了小鼠肺部的积聚。青岛转染试剂检测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。
准确控制脂质体与核酸的比例是关键。通过实验确定比较好的脂质体 - 核酸复合物比例,一般可以进行梯度实验,从较低比例开始逐步增加,观察转染效率的变化。例如,不同类型的细胞对脂质体和 RNA 或 DNA 的比例要求不同,像在转染 HEK293 细胞时,可能 1:3(脂质体:核酸)的比例比较合适,而对于较难转染的原代细胞,可能需要适当增加脂质体的用量。
不同配方的脂质体在转染效率上有差异。根据细胞类型和实验目的选择合适的脂质体试剂。例如,一些脂质体含有特殊的功能成分,如靶向基团可以增强与特定细胞的结合,或者具有促进内吞体逃逸的成分,从而提高转染效率。新型的脂质体制剂不断涌现,如含有可电离阳离子脂质的脂质体,在生理 pH 条件下呈电中性,减少与血清蛋白的相互作用,进入酸性的内体后带正电,更有利于与内体膜融合,释放核酸,在提高转染效率的同时降低细胞毒性。
对于容易转染的贴壁细胞如人胚肾细胞(HEK293)和人宫颈*细胞(HeLa),脂质体转染效率相对较高。这些细胞具有较强的内吞能力,能够有效地摄取脂质体-核酸复合物。例如,在标准的转染条件下,HEK293细胞的转染效率可以达到50%-70%。而对于一些难转染的贴壁细胞,如原代肝细胞和某些神经细胞,其转染效率较低。这是因为它们的细胞膜结构比较复杂,可能存在较厚的糖萼或者紧密的细胞间连接,阻碍了脂质体-核酸复合物的进入。例如,原代肝细胞的转染效率可能只有10%-20%。
一般来说,贴壁细胞对脂质体的耐受性相对较好。但是,在高浓度脂质体转染的情况下,即使是耐受性好的细胞也会受到影响。例如,HeLa细胞在高浓度脂质体转染时,可能会出现细胞膜完整性受损,表现为细胞内乳酸脱氢酶(LDH)释放增加,细胞的代谢活动也会受到一定程度的干扰。对于难转染的贴壁细胞,由于其本身比较脆弱,较低浓度的脂质体也可能产生明显的细胞毒性。比如原代神经细胞,脂质体可能会破坏其精细的神经突起结构,影响细胞的正常生理功能。 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,是一个用作基因载体的聚酯。
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。通过将纳米粒子与许多不同的配体和化合物连接来修饰纳米粒子,有助于改善它们在细胞内的运输。将纳米颗粒靶向到细胞内的特定位置,配子和胚胎,可以通过磁转染来实现。尽管与市售的用于体外培养细胞的转染试剂相比,使用纳米颗粒转染具有相当的效率和更低的细胞毒性,但仍需要证明以这种方式传递DNA会导致体内相似水平的基因表达,特别是考虑到该技术可能导致副作用。与DNA转染类似,RNA可以通过基于RNA的病毒或非病毒载体导入真核细胞。体外转染试剂帮转染
提高 RNA 转染试剂的转染效率同时降低细胞死亡。阳离子转染试剂定制
在一项将质粒DNA转染到HUVEC中的研究中,使用包括Effectene和FuGENE 6在内的非脂质体试剂比脂质体试剂DOTAP(18%)产生了更好的转染效率(34%和33%)。在另一项用质粒DNA转染HUVEC的研究中,与Effectene和FuGENE 6或HD等非脂质体试剂(48小时时均<20%)相比,脂质体试剂显示出更高的转染效率(Lipofectamine LTX在48小时时约为38%,Lipofectamine 2000在48小时时约为23%)。在这些研究中,基于脂质体和非脂质体的试剂转染HUVECs的效率无法得出结论,主要是由于所用试剂的范围存在差异。然而,一致的观察结果表明转染效率仍然存在无论使用何种试剂,低于40%无疑暗示原代细胞是一种难以转染的细胞类型。阳离子转染试剂定制