**近的研究已經(jīng)確定了陽離子脂質(zhì)體(CLs)的某些特征,這些特征增強了它們在體內(nèi)轉(zhuǎn)運核酸的能力。這些特征包括陽離子頭基團及其鄰近的脂肪鏈在主鏈上呈1,2關(guān)系,醚鍵用于橋接脂肪鏈到主鏈,成對的油基鏈作為疏水系鏈。無論如何,這些特征雖然不能決定細胞培養(yǎng)中更好的轉(zhuǎn)染能力,但可以在體內(nèi)實現(xiàn)更好的核酸遞送。因此,必須謹慎對待體外和細胞培養(yǎng)的結(jié)果,不能必然地用來推斷核酸載體在體內(nèi)的潛力。當這些囊泡在體內(nèi)引入時,其他因素(如顆粒直徑)變得更加重要。使用脂質(zhì)體時遇到的毒性通常與制劑中陽離子脂質(zhì)與核酸之間的電荷比、所使用的制劑類型以及所給脂質(zhì)體的劑量密切相關(guān)。較高的電荷比通常對多種細胞類型的毒性更大,包括*細胞系。另外,不同的試劑對細胞的毒性程度不同,毒性是細胞特異性的。目前市面上有超過30種不同的商用CL制劑品種可供選擇。由于毒性,脂質(zhì)體的體內(nèi)遞送必須盡可能靠近目標部位,以盡量減少副作用。納米顆粒的主要特性使它們能夠用于細胞轉(zhuǎn)染。體外轉(zhuǎn)染試劑便宜
**近一項與抗血管生成基因傳遞高度相關(guān)的發(fā)現(xiàn)是,陽離子脂質(zhì)體(CLs)選擇性地靶向**的血管系統(tǒng)。陰離子或電中性脂質(zhì)體沒有發(fā)現(xiàn)這種作用。Campbell和他的同事[95]發(fā)現(xiàn),與電中性脂質(zhì)體相比,使用CLs在**血管內(nèi)皮細胞(VECs)中積累更多,CLs通過添加5mol%聚乙二醇來穩(wěn)定。在兩種人類**類型(LS174T和MCAIV)和兩個位置(顱窗和背側(cè)皮膚褶腔)中發(fā)現(xiàn)了**VECs的選擇性遞送。**血管中囊泡的分布是不均勻的,這可能與該技術(shù)是否足以根除足夠數(shù)量的**VECs以實現(xiàn)**消退反應(yīng)有關(guān)。有趣的是,注射后24小時,脂質(zhì)體上50%的摩爾電荷***增加了小鼠肺部的積聚。脾轉(zhuǎn)染試劑便宜但似乎找到一種既能改善基因表達又不影響細胞、不對細胞造成損害的技術(shù)也至關(guān)重要。
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)合物與宿主細胞膜之間的接觸,從而促進復(fù)合物進入細胞。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。評估轉(zhuǎn)染效率至關(guān)重要,特別是在需要高轉(zhuǎn)染效率以保證特定下游靶標轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的功能研究中。
Severinoetal.進行的研究也指出了陽離子脂質(zhì)作為基因遞送納米載體的潛在毒性。他們成功實現(xiàn)了人動力蛋白的表達,但也證明了較高濃度的SLN仍然具有細胞毒性,并導(dǎo)致活細胞數(shù)量減少。另一組比較了DNA/DOTAP復(fù)合物和由魚精蛋白、DNA和脂質(zhì)層組成的納米顆粒在不同細胞系上的轉(zhuǎn)染效率:CHO(中國倉鼠卵巢細胞)、HEK293(人胚胎腎細胞)、NIH3T3(小鼠胚胎成纖維細胞)和A17(小鼠*細胞)。魚精蛋白/DNA/脂質(zhì)納米顆粒在每種細胞系中更有效地實現(xiàn)綠色和紅色熒光蛋白的表達,即使不同細胞系對轉(zhuǎn)染的敏感性不同。陽離子脂質(zhì)的毒性作用使我們必須尋找另一種能夠取代它們的化合物。不同的β-氨基酯聚合物作為納米載體,成功地將hESC(人類胚胎干細胞)的轉(zhuǎn)染效率提高了四倍,同時保持較低的細胞毒性。這給我們帶來了希望,納米顆粒能夠與具有所需官能團的其他化合物的必要添加一起形成***有效的核酸遞送平臺。脂質(zhì)復(fù)合物(CLNACs)通過網(wǎng)格蛋白參與的內(nèi)吞作用進入細胞。貴州干細胞轉(zhuǎn)染試劑
脂質(zhì)復(fù)合物又稱陽離子脂質(zhì)-核酸復(fù)合物(CLNACs)。體外轉(zhuǎn)染試劑便宜
陽離子脂質(zhì)體合成中常用的分子是中性脂質(zhì)二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。DOPE的作用是促進膜融合,并有助于質(zhì)膜或核內(nèi)體的不穩(wěn)定。此外,由于陽離子脂質(zhì)相互排斥,因此需要DOPE等輔助脂質(zhì)來穩(wěn)定陽離子脂質(zhì)體(CLs)懸浮液,并抵消其他載體如聚乙烯亞胺(PEI)和樹狀大分子中存在的陰離子糖胺聚糖的抗轉(zhuǎn)染作用。沒有中性脂質(zhì)的脂質(zhì)體具有較低的轉(zhuǎn)染率,盡管情況并非總是如此。不同的轉(zhuǎn)染率可能是由用于配制脂質(zhì)體的陽離子:中性脂質(zhì)的不同比例引起的。如上所述,CLs介導(dǎo)的核酸轉(zhuǎn)移的成功取決于許多因素,這些因素可能解釋了脂質(zhì)體(脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染)的內(nèi)在變異性,特別是在體內(nèi)。體外轉(zhuǎn)染試劑便宜