轉(zhuǎn)染是將外源核酸送入細(xì)胞的過(guò)程，其目的是使外源基因編碼的蛋白能夠在細(xì)胞中表達(dá)。這些編碼序列通常由質(zhì)粒DNA攜帶到細(xì)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(dá)的siRNA也是核酸轉(zhuǎn)染的靶標(biāo)。通過(guò)siRNA的敲低作用，研究人員可以操縱愈合基因的表達(dá)來(lái)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(rèn)為不適合用于基因***藥物，因?yàn)樗子诮到狻Ｈ欢?，研究人員通過(guò)化學(xué)修飾提高了其穩(wěn)定性，使其成為表達(dá)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(kāi)發(fā)中。裸核酸分子被細(xì)胞吸收的效率極低。這是因?yàn)楹怂崾怯H水、帶負(fù)電的生物分子，難以接近疏水、帶負(fù)電的脂質(zhì)細(xì)胞膜。因此，核酸分子必須通過(guò)載體傳遞到細(xì)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(diǎn)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(lái)源豐富，化學(xué)結(jié)構(gòu)可控，易于大量制備;因此，它們?cè)诤怂徂D(zhuǎn)染中具有不可替代的作用。在聚葡萄糖、精胺(PG)偶聯(lián)物和第四代聚酰胺樹(shù)狀大分子(PAMAM G4)的幫助下。DOTAP 轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體

核酸與轉(zhuǎn)染試劑的比例對(duì)轉(zhuǎn)染效率也有影響。在一項(xiàng)涉及原代人成肌細(xì)胞的研究中，使用不同的核酸比例來(lái)比較轉(zhuǎn)染效率的影響，轉(zhuǎn)染試劑包括FuGENE6、Effectene和ExGen500(一種基于pei的試劑)。該研究的一個(gè)***發(fā)現(xiàn)是，轉(zhuǎn)染效率可能不一定與所用試劑的體積直接相關(guān)。例如，2μgDNA與5μLFuGENE6試劑的比例被證明可以產(chǎn)生比較好的轉(zhuǎn)染效率，而更低或更高的DNA與試劑的比例并不能提高效率。在另一項(xiàng)涉及轉(zhuǎn)染人胃腺*細(xì)胞系的研究中也觀察到類似的發(fā)現(xiàn)，即在一系列組合中使用比較高轉(zhuǎn)染試劑與DNA比體積測(cè)試時(shí)，轉(zhuǎn)染效率并未達(dá)到比較好。使用不成比例的高轉(zhuǎn)染試劑量會(huì)導(dǎo)致不必要的細(xì)胞毒性，從而降低整體轉(zhuǎn)染結(jié)果。因此，確定合適的核酸與試劑比例是啟動(dòng)新的轉(zhuǎn)染研究以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)染效率和低細(xì)胞毒性的重要步驟。中國(guó)臺(tái)灣jetPEI 轉(zhuǎn)染試劑肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強(qiáng)烈的毒性反應(yīng)，這與肺內(nèi)或靜脈注射途徑的情況不同。

脂質(zhì)復(fù)合物又稱陽(yáng)離子脂質(zhì)-核酸復(fù)合物(CLNACs)，是由非離子核酸與陽(yáng)離子脂質(zhì)體（CLs）表面結(jié)合，**終形成多層脂質(zhì)-核酸復(fù)合物而形成的。帶負(fù)電荷的核酸被吸引到帶正電荷的囊泡表面，**初與?？吭陉?yáng)離子囊泡表面的核酸分子形成復(fù)合物，然后發(fā)展到核酸分子持續(xù)粘在脂質(zhì)分子上的階段，脂質(zhì)雙分子層圍繞緊實(shí)的核脂質(zhì)顆粒。復(fù)合物形態(tài)的這種異質(zhì)性可能歸因于囊泡的脂質(zhì)組成、復(fù)合物形成的方式、脂質(zhì):核酸比例、核酸結(jié)構(gòu)的大小、試劑的批次差異以及用于處理和可視化這些復(fù)合物的技術(shù)。除了靜電吸引外，疏水相互作用被認(rèn)為有助于脂質(zhì)和核酸之間的復(fù)合物形成。因此，根據(jù)正電荷(陽(yáng)離子脂質(zhì))與負(fù)電荷(核酸上的磷酸基)的電荷比，脂質(zhì)體可能通過(guò)與細(xì)胞表面的蛋白聚糖基團(tuán)等帶電殘基的靜電相互作用，或通過(guò)與質(zhì)膜疏水區(qū)域的疏水相互作用進(jìn)入細(xì)胞。

**近的研究已經(jīng)確定了陽(yáng)離子脂質(zhì)體（CLs）的某些特征，這些特征增強(qiáng)了它們?cè)隗w內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)核酸的能力。這些特征包括陽(yáng)離子頭基團(tuán)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(duì)的油基鏈作為疏水系鏈。無(wú)論如何，這些特征雖然不能決定細(xì)胞培養(yǎng)中更好的轉(zhuǎn)染能力，但可以在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)更好的核酸遞送。因此，必須謹(jǐn)慎對(duì)待體外和細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果，不能必然地用來(lái)推斷核酸載體在體內(nèi)的潛力。當(dāng)這些囊泡在體內(nèi)引入時(shí)，其他因素(如顆粒直徑)變得更加重要。使用脂質(zhì)體時(shí)遇到的毒性通常與制劑中陽(yáng)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(duì)多種細(xì)胞類型的毒性更大，包括*細(xì)胞系。另外，不同的試劑對(duì)細(xì)胞的毒性程度不同，毒性是細(xì)胞特異性的。目前市面上有超過(guò)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(biāo)部位，以盡量減少副作用。人類原代干細(xì)胞是另一種公認(rèn)的難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞類型，轉(zhuǎn)染這種細(xì)胞類型的挑戰(zhàn)仍然是效率低和細(xì)胞活力低。

肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強(qiáng)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(xiàng)體內(nèi)研究表明，pDNA載體的肺內(nèi)遞送是促炎th1樣細(xì)胞因子的產(chǎn)生和隨后浸潤(rùn)細(xì)胞涌入肺區(qū)域的原因。在任何情況下，陽(yáng)離子脂質(zhì)本身不會(huì)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(xiàng)囊性纖維化臨床試驗(yàn)中，急性輕度流感樣癥狀被認(rèn)為是由DNA依賴效應(yīng)引起的，而對(duì)照組(*脂質(zhì)組)沒(méi)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(yuǎn)離網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的細(xì)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(xì)胞和靜脈注射或鼻內(nèi)滴注小鼠肺中細(xì)胞因子分泌減少。該方案還增加了轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平。利用肌內(nèi)注射等途徑，遠(yuǎn)離網(wǎng)狀上皮系統(tǒng)進(jìn)行被動(dòng)靶向，也能提高轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平。在轉(zhuǎn)染中，DNA通常通過(guò)病毒或非病毒載體(如質(zhì)粒)轉(zhuǎn)運(yùn)到宿主細(xì)胞中。貼壁細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑難轉(zhuǎn)染

研究人員集中研究了將合成t細(xì)胞免疫原作為DNA疫苗使用的方法。DOTAP 轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體

小RNA和質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染可用于評(píng)估轉(zhuǎn)染效率。這可以通過(guò)引入含有熒光素酶報(bào)告基因的質(zhì)粒來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中的3'UTR可以被特定的小RNA(如miRNA)識(shí)別，然后允許小RNA結(jié)合以抑制熒光素酶的表達(dá)。另一方面，在RNA干擾(RNAi)研究中，小RNA和質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染也是必不可少的，以確定siRNA等特定小RNA對(duì)宿主細(xì)胞中特定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。小的非編碼RNA，如siRNA，以其表觀遺傳調(diào)控能力而聞名，更具體地說(shuō)，是轉(zhuǎn)錄后對(duì)特定基因表達(dá)的調(diào)控。siRNA模擬物和攜帶與熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)相關(guān)的特定基因的質(zhì)粒DNA可以同時(shí)共轉(zhuǎn)染到靶細(xì)胞中。siRNA模擬物成功敲低特定基因表達(dá)將導(dǎo)致熒光素酶活性***降低。共轉(zhuǎn)染還可能涉及不同的小分子如miRNAs，這有助于研究小RNA對(duì)靶宿主細(xì)胞的影響。例如，如果引入miRNA模擬物可以影響特定細(xì)胞類型中特定下游基因的表達(dá)，那么預(yù)計(jì)將其抑制劑序列同時(shí)轉(zhuǎn)染到同一細(xì)胞中會(huì)降低單獨(dú)miRNA模擬物序列發(fā)揮的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)作用。與單一核酸類型的轉(zhuǎn)染相比，涉及將多個(gè)核酸轉(zhuǎn)移到同一細(xì)胞中的共轉(zhuǎn)染通常更多挑戰(zhàn)性更大，因?yàn)椴⒎撬泻怂犷愋投寄苡行мD(zhuǎn)移，這可能取決于轉(zhuǎn)染方法和所涉及的細(xì)胞類型。DOTAP 轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體