作為一般指導(dǎo)原則,建議使用早期傳代的細(xì)胞以獲得良好的轉(zhuǎn)染效率,特別是涉及原代或干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。另一個有趣的觀察結(jié)果是,37℃是可以幫助原代細(xì)胞達到更高轉(zhuǎn)染效率的比較好培養(yǎng)溫度。這種現(xiàn)象可能是因為37攝氏度是哺乳動物細(xì)胞的比較好培養(yǎng)溫度。同時,在轉(zhuǎn)染原代細(xì)胞時,化學(xué)轉(zhuǎn)染似乎不如病毒和物理轉(zhuǎn)染有吸引力,尤其是在人類原代干細(xì)胞中。當(dāng)在相似條件下使用相同的轉(zhuǎn)染試劑進行轉(zhuǎn)染時,細(xì)胞系的來源(如人類與動物細(xì)胞系)也可能有助于不同程度的效率。在一項涉及轉(zhuǎn)染人類和大鼠平滑肌細(xì)胞的研究中,大多數(shù)轉(zhuǎn)染試劑在轉(zhuǎn)染大鼠平滑肌細(xì)胞(α-10SMCs)方面的效率高于轉(zhuǎn)染人主動脈平滑肌細(xì)胞(HASMCs)。在聚葡萄糖、精胺(PG)偶聯(lián)物和第四代聚酰胺樹狀大分子(PAMAM G4)的幫助下。陜西武漢轉(zhuǎn)染試劑
基因注射包括通過注射將所需的核酸物質(zhì)直接輸送到宿主細(xì)胞核中。當(dāng)細(xì)胞轉(zhuǎn)染具有挑戰(zhàn)性時,特別是當(dāng)需要對宿主細(xì)胞進行遺傳修飾時,這種方法是一種很好的替代方法。與其他非病毒基因傳遞方法一樣,沒有一種方法可以適用于所有不同的細(xì)胞類型,選擇合適的細(xì)胞類型和核酸大小對于確?;蜃⑸涞某晒χ陵P(guān)重要。例如,先前的一項研究報道了成功生成表達cre重組酶(大小~1,000bp)的轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞系。另一方面,在一項體內(nèi)研究中,表達轉(zhuǎn)基因的小鼠肌纖維數(shù)量與注射次數(shù)和給藥質(zhì)粒劑量相關(guān)。另一項體外研究進一步支持了這一觀點,該研究報道了表達報告基因的宿主細(xì)胞的數(shù)量與注入細(xì)胞的核酸量密切相關(guān)。此外,微針的大小、形狀和額外涂層的存在也會影響基因注射的效率,因為有報道稱,涂有微顆粒的小尺寸微針(<10毫米)能夠順利地將所需的貨物輸送到皮膚的角質(zhì)層。陜西武漢轉(zhuǎn)染試劑流式細(xì)胞術(shù)可以更精確地定量表達特定熒光基因的細(xì)胞,以評估轉(zhuǎn)染效率。
陽離子聚合物是一種非病毒載體,其結(jié)構(gòu)的一個共同特征是分子中存在許多帶正電的基團,這些基團被質(zhì)子化成帶正電的聚合物。陽離子聚合物可以通過靜電相互作用結(jié)合核酸,并將其凝聚成小的納米顆粒。正電荷改善了與帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜的相互作用,并幫助多聚體在溶酶體降解發(fā)生之前逃離核內(nèi)體。隨后,多聚體通過陽離子聚合物上帶正電基團介導(dǎo)的質(zhì)子海綿效應(yīng)從核內(nèi)體中逸出。此外,核酸必須與陽離子聚合物分離,才能**終發(fā)揮其功能。成功的核酸轉(zhuǎn)染需要轉(zhuǎn)染效率高、細(xì)胞毒性低。在確定陽離子聚合物是否是合適的核酸轉(zhuǎn)染試劑時,必須考慮這兩個特點。一般認(rèn)為,陽離子聚合物的分子量越高,其包封核酸和被細(xì)胞攝取的能力越強,細(xì)胞活力和核酸釋放越差。另一方面,分子量越低的聚合物,其濃縮核酸和被細(xì)胞攝取的能力就越低,但在細(xì)胞毒性和核酸釋放方面則表現(xiàn)得更好。因此,轉(zhuǎn)染時應(yīng)慎重考慮陽離子聚合物的分子量。一些化學(xué)修飾,如聚乙二醇化和膽固醇修飾,可以***改善聚合物的性能。此外,可生物降解材料是降低細(xì)胞毒性的有效手段。
攜帶要轉(zhuǎn)染的特定核酸的載體構(gòu)建可以進一步分為病毒載體或質(zhì)粒載體。病毒和質(zhì)粒通過存在合適的真核啟動子促進外源轉(zhuǎn)基因的表達。病毒載體可能在宿主細(xì)胞中觸發(fā)免疫原性反應(yīng),而非病毒載體的免疫原性相對較低。需要一種傳遞機制來促進靶向核酸或載體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中。其中一些需要物理方法,而另一些涉及使用遞送載體,可能是脂質(zhì)載體或非脂質(zhì)載體,以幫助增強載體載體復(fù)合物與宿主細(xì)胞膜之間的接觸,從而促進復(fù)合物進入細(xì)胞。設(shè)計和啟動轉(zhuǎn)染試驗可能具有挑戰(zhàn)性,特別是可供選擇的轉(zhuǎn)染方法或策略種類繁多的情況下。在大腸桿菌細(xì)胞中復(fù)制的質(zhì)粒通常含有二核苷酸頻率為1:16的CpG基序,這與細(xì)菌DNA中的頻率相似。
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。共轉(zhuǎn)染是將一種以上類型的核酸引入真核細(xì)胞的過程。陜西武漢轉(zhuǎn)染試劑
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。陜西武漢轉(zhuǎn)染試劑
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(xì)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(xì)胞以及(d)表達基因的細(xì)胞因細(xì)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(xì)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(xì)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。陜西武漢轉(zhuǎn)染試劑