磷酸化壳聚糖-季铵化壳聚糖载体提高体内外基因转染功效

本研究通过磷酸化壳聚糖(PC)包被季铵化壳聚糖(TMC)/质粒(pDNA)纳米复合物,制备PC/TMC/pDNA三元复合物(PTC),用于提高体内外基因转染功效.PTC粒径为100~200nm,Zeta电势为-16~-34mV,可有效缩合pDNA,保护pDNA免遭核酶降解.PC降低PTC中pDNA结合力,增加体外释放量.表面荷负电的PTC抗非特异性蛋白吸附能力强,经小窝蛋白介导的细胞内吞途径入胞后逃避溶酶体降解,细胞核内分布比例高.HEK293细胞体外转染试验结果显示,PTC体外转染效率是TMC/pDNA纳米复合物(TC)的1.5~3.1倍;小鼠胫前肌注射给药试验结果表明,PTC可显著提高基因体内转染效率.因此,合适质量比的PTC有望作为功能性基因药物的递送载体,用于基因治疗.     

以芳香亚胺为连接剂的聚乙烯亚胺衍生物的合成及体外活性研究

通过有机合成的方法合成新型聚阳离子载体聚五乙烯六胺对苯二甲醛-1,4-二亚胺(PEHA-TPAI),产物结构经核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)确定系目标产物。采用琼脂糖凝胶电泳实验观察PEHATPAI包裹小干扰RNA(siRNA)的能力,并用粒度仪和Zeta电位仪对PEHA-TPAI/siRNA复合物进行表征。结果表明:PEHA-TPAI和siRNA复合后可形成稳定且粒径均一的纳米颗粒,在PEHA-TPAI/siRNA复合物质量比为10∶1的条件下,颗粒粒径为(129.90±1.02)nm,Zeta电位为(21.1±0.54)mV。体外细胞毒性实验和转染实验的结果表明:PEHA-TPAI的细胞毒性显著低于商业化转染试剂聚乙烯亚胺(PEI,分子量为25 000)(P0.001)且具有良好的转染效率,有作为低毒性、高转染效率的基因输送载体的潜力。     

复合环境离子强度对BDCP/DNA的粒径与转染效率的影响

为了探讨组装环境对基因载体/DN复合物的粒径和转染效果的影响,在三种不同离子浓度溶液体系(PBS, 5% 葡萄糖溶液, H₂O)中测量BDCP（biodegradable cationic polymer,一种生物可降解的阳离子聚合物）/DNA复合物粒径和结合力,进行了体外转染试验和毒性试验.结果显示,PBS最适合组装转染复合物,可取得更好的稳定性、最高的转染效率和较低细胞毒性、低溶血率;在5%葡萄糖溶液和水中组装的BDCP/质粒复合物结合力较弱,转染效率比较低.得出结论,BDCP/DNA粒径、结合力和基因转染效率受组装体系的离子强度影响.     

聚乙烯亚胺介导生存素反义核酸体外投递肝癌SMMC-7721细胞的条件优化

目的:探讨聚乙烯亚胺(polyethylene im ine,PEI)作为生存素(survivin)反义核酸(anti-sense oligodeoxynuc leotides,ASODN)的载体投递肝癌SMMC-7721细胞的条件。方法:凝胶阻滞实验筛选PEI与survivin ASODN形成静电复合物的最佳质量比;W ST-8法检测PEI对肝癌细胞的毒性;流式细胞仪及W ST-8法筛选荧光标记的PEI与ASODN在不同质量比时的瞬时转染效率及48 h转染效率;流式细胞仪及荧光显微镜分别检测荧光标记的ASODN以及PEI-ASODN复合物进入细胞的情况;W ST-8法检测血清对PEI转染效率的影响。结果:m(PEI)∶m(ASODN)为0.625∶1~2.5∶1时可以形成电中性状态的静电复合物;PEI终质量浓度≤4μg/mL对肝癌细胞的毒性较小;m(PEI)∶m(ASODN)为0.75∶1时转染效率最高;血清存在对PEI转染效率无明显影响。结论:PEI是一种低毒的ASODN投递载体,其终质量浓度≤4μg/mL可作为肝癌细胞的转染载体,血清条件下m(PEI)∶m(ASODN)为0.75∶1时,PEI携带sur...     

用于增强抗肿瘤功效的共载紫杉醇和基因的壳聚糖衍生物载体

本研究对壳聚糖进行亲水修饰、疏水修饰,制得两亲性壳聚糖衍生物(OTC),再用叶酸(FA)修饰OTC得到FOTC.用此FOTC共载难溶性抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)和SurvivinshRNA表达质粒(iSur-pDNA)得到FOTC/PTX/pDNA纳米复合物.体外抗肿瘤试验结果表明:与OTC/PTX/pDNA纳米复合物相比,FOTC/PTX/pDNA纳米复合物可提高pDNA释放速率,降低PTX释放速率,显著提高细胞摄取量,提高体外转染效率,增强肿瘤细胞增殖抑制能力.联合给药肿瘤细胞增殖抑制能力强于单独给药.体内抗肿瘤试验结果表明:联合给药可协同增强抗肿瘤作用,FA修饰可增强其主动靶向能力.因此,FOTC有望作为紫杉醇和基因联合给药的递送载体.     

甲壳三糖-g-壳聚糖/累托石纳米复合材料作为基因载体的研究

本文合成了甲壳三糖-g-壳聚糖（TCS），并与累托石插层复合制备纳米复合材料，采用XRD和TEM对其进行了表征。粒径分析结果表明，两种分子量的TCS与pDNA复合物的粒径大小都在75nm左右，而累托石加入后，其粒径都不同程度的增加，最大达到191nm。在PBS中的聚集动力学及琼脂糖凝胶电泳实验发现，高分子量TCS /pDNA复合物较低分子量复合物稳定，而累托石的加入降低了其稳定性。体外转染实验初步表明，甲壳三糖-g-壳聚糖/累托石-DNA复合物能介入肝癌细胞中并表达荧光。该纳米复合材料可作为潜在的非病毒基因载体。     

一种新颖的阳离子非病毒基因载体 Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH 的性能研究

研究了新型阳离子聚合物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的性能，重点考察其粒度，基因转染效率与细胞毒性，探讨了其作为基因载体的可能性.通过动态光散射仪（DSL）、透射电镜（TEM）观察了Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH与DNA自组装形成的颗粒形态及粒径，Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH可复合DNA形成粒径160～210 nm的纳米复合物，适合进入细胞.使用MTT比色法分析Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的毒性并与PEI，PEI-g-PEG-OH比较.选用增强型绿色荧光蛋白(EGFP) 转染Hela细胞，应用流式细胞术检测转染效率.新型阳离子多聚物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH在提高基因转染效率的同时降低了其细胞毒性，有望成为基因转移的有效载体.     

组氨酸修饰的聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺作为基因载体的体外性能研究

为了对组氨酸修饰的阳离子聚合物载体进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。采用自由基聚合法合成聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺-组氨酸(PEG-b-PLG-g-PEIsHISs,GGIS)聚阳离子载体,用1H-NMR表征载体材料结构;通过凝胶电泳实验研究载体对质粒DNA的压缩能力,粒径分析仪测定载体结合DNA后在不同N/P比条件下的粒径及表面电荷;用MTT法测定载体在HEK293T,Hela,BEL7402和A549等细胞株上的细胞毒性,考察GGIS体外细胞转染效率。结果显示在N/P≤30时,载体材料的平均粒径在100~200 nm,表面电荷在10~30 m V,适合细胞吞噬。体外细胞毒性表明,GGIS的细胞毒性较PEI 25K低。GGIS具有较强的DNA缩合能力,且有较好的体外基因转染能力。因此,GGIS有较好的体外基因转染能力,能够携带报告基因在体外有效表达,是具有应用前景的非病毒性基因药物载体。     

线性与分枝状聚乙烯亚胺介导基因体外转染的比较与研究

聚乙烯亚胺(PEI)是一类新兴的阳离子多聚物非病毒载体,可缩聚DNA分子形成颗粒并转入真核细胞进行表达.本文选用分子量750 ku分枝状PEI与分子量25 ku线性PEI转染增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因于HeLa细胞,并对这两种PEI的转染效率进行比较.利用MTT法检测比较线性PEI与分枝状PEI的细胞毒性.通过凝胶阻滞实验比较两种PEI结合DNA能力.最后利用肝素介导释放实验比较两者在形成PEI/DNA复合物后释放DNA的能力.研究结果表明:线性PEI转染效率优于分枝状PEI,且随PEI/DNA质量比的增加而升高,而分枝状PEI则相反;两种PEI细胞毒性在一定范围内相近;分枝状PEI结合DNA能力略强于线性PEI;但是分枝状PEI释放DNA的能力远小于线性PEI.这可能导致DNA在细胞内无法从PEI/DNA复合体上释放出来,从而影响转录的正常进行,最终导致分枝状PEI转染效率下降.     

靶向多肽功能化阳离子聚合物携载ZNF580质粒对内皮细胞增殖的影响

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法制备了以多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)为骨架的POSS-(PDMAEMA)₈(PPD)星型阳离子聚合物,通过巯基-双键化学反应,将特异性靶向EA.hy926内皮细胞的CREDVW多肽键接在PPD阳离子聚合物末端,得到POSS-(PDMAEMA)₈-PPEGMA-CREDVW(PPD-CREDVW)阳离子聚合物.在n(N)/n(P)=5时,PPD-CREDVW阳离子聚合物携载pEGFP-ZNF580(pDNA)质粒自组装形成粒径为125.67±3.31 nm、zeta电位为10.64±1.65 mV的PPD-CREDVW/pDNA基因复合胶束.细胞实验结果显示:与PPD/pDNA基因复合胶束相比,PPD-CREDVW/pDNA基因复合胶束携载基因能力强、细胞毒性低、易被细胞摄取,能够显著提高EA.hy926内皮细胞的转染,促进细胞的增殖.     

Enhancement of the efficiency of PEI/liposome transfection by magnetofectins formed via electrostatic self-assembly

One of the major challenges for successful gene therapy is improving the transfection efficiency of non-viral vectors. Magnetic nanoparticles (MNPs) have been developed as enhancers of non-viral vehicles. We prepared MNPs and modified them with polyethyleneimine (PEI), citric acid (CA) or carboxylmethyl-dextran (CMD). Both positively charged MNPs (MNPs@PEI) and negatively charged MNPs (MNPs@CA, MNPs@CMD) could spontaneously form transfection complexes (magnetofectins) with plasmid DNA and PEI/liposome via electrostatic self-assembly. Our results showed as-prepared magnetofectins apparently enhanced PEI/liposome transfection efficiency and/or gene expression level into COS-7 cells with reduced transfection time from 4 h to 15 min under a magnetic field in vitro. Meanwhile, the effect of magnetofection was cell line-dependant. These results suggest that charged MNPs could improve transfection efficiency for non-viral vectors by simply mixing with them and by exerting a magnetic force. Thus such MNPs provide a convenient platform for further applications of gene delivery.     

依折麦布对高迁移率族蛋白1诱导血管内皮细胞激活的影响机制研究

目的探讨依折麦布对高迁移率族蛋白1(HMGB1)诱导血管内皮细胞激活影响的分子机制.方法分离、培养雄性SD大鼠胸主动脉内皮细胞,分为空白对照组、HMGB1刺激组、依折麦布组(HMGB1刺激前10μmol/L依折麦布预处理)、CLI-095组(HMGB1刺激前1μmol/L CLI-095预处理).荧光定量分析中性粒细胞与内皮细胞的黏附能力;RT-PCR和Western blot检测内皮细胞中TLR4,ICAM-1、可溶性E选择素mRNA和蛋白表达水平;EMSA法检测NF-κb-p65的DNA结合活性.结果 HMGB1活化的内皮细胞与中性粒细胞黏附活力均明显高于空白对照组,差异具有统计学意义(P0.05);依折麦布组、CLI-095组内皮细胞与中性粒细胞黏附活力均明显低于HMGB1诱导组,差异具有统计学意义(P0.05).HMGB1刺激组的内皮细胞TLR4,mRNA和蛋白表达量明显高于空白对照组,差异具有统计学意义(P0.05);依折麦布组和CLI-095组mRNA和蛋白表达量均明显低于HMGB1组,差异具有统计学意义(P0.05).HMGB1组内皮细胞NF-κb p65亚单位核位移明显强于空白对照组,差异具有统计学意义(P0.05);依折麦布组和CLI-095组较HMGB1组核位移明显减弱,差异具有统计学意义(P0.05).HMGB1组ICAM-1、可溶性E选择素表达水平明显高于空白对照组,差异具有统计学意义(P0.05).而经依折麦布、CLI-095干预后可明显降低ICAM-1、可溶性E选择素表达水平,与HMGB1组之间差异具有统计学意义(P0.05).结论依折麦布可通过调节黏附分子(ICAM-1、可溶性E选择素)的表达而有效抑制HMGB1诱导的血管内皮细胞活化效应,其机制与抑制TLR4的表达和NF-κb激活有关.     

Fabrication of PEI-Liposome Loaded Fish Gelatin Nanofibers Mats by Green Electrospinning

Polyethyleneimine （PEI） and cationic liposomes were widely used for gent delivery and the combination of PEI and liposome was reported to result in a higher efficiency of cell transfection in vitro. In recent years, better transfection was observed for the drug-loaded iiposome fixed on the tissue engineering scaffolds via embedding, surface adsorption or covalent grafting thus protected and bound by the scaffolds. In the present study, a novel PEI-liposome loaded fish gdatin composite nanofiber was successfully fabricated by a green electrosplnning process. The existence of PEI- liposome in the composite nanofibers was determined by Fourier transform infrared （ FTIR ） spectra, transmission electron microscopy （TEM）, and confoeal laser scanning microscopy （CLSM）. As shown by scanning electron microscopy （SEM）, the dectrospun composite nanofibers with uniform diameter were smooth and round, and the morphology of the fish gelatin fibers did not change significantly after the incorporation of PEI-liposomes. The transfection results in vitro suggest PEI-liposome loaded fish gelatin material may have a promising application in non-viral gene delivery systems.     

基于低分子量PEI的不同疏水链修饰的梳状低聚物基因载体

为了探究基于低分子量聚乙烯亚胺(polyethylenimine, PEI)基因载体的转染效率,通过Michael加成反应将PEI 600 Da接枝于含有疏水链的生物可降解聚酯上形成系列梳状聚合物,并将之应用于基因载体;利用核磁氢谱和凝胶渗透色谱对聚合物的化学结构与分子量进行了测定,此外,还利用凝胶电泳实验和绿色荧光蛋白实验研究了聚合物与DNA的结合能力及其复合物的转染性能。结果表明：本文方法成功合成了系列低聚物,并对DNA表现出较好的包裹能力;油酸修饰后的低聚物与DNA复合物在质量比为6.4时转染效果与PEI 25 kDa相当。可见,油酸修饰后的脂质体低聚物有作为非病毒基因载体的前景。     

抗人PD-L1单克隆抗体的瞬转表达

利用HEK293 6E细胞瞬转表达抗人PD L1单克隆抗体. 将HEK293 6E细胞无血清悬浮培养, 筛选最佳生长培养基; 考察HEK293 6E细胞的筛选表达培养基、 DNA和PEI质量比及转染时细胞密度等转染条件, 并对收获的抗体进行SDS PAGE和ELISA鉴定. 结果表明: 在A无血清表达培养基中, 以2×106个/mL的细胞密度和m(DNA)∶m(PEI)=1的条件转染, 第4天收获抗体的产量最高, 为170.9 μg/mL; 收获PD-L1抗体的重链分子量约为50 000, 轻链分子量约为25 000.     

聚乙烯亚胺在锰锌铁氧体纳米粒子表面定量吸附

以可自动恒温控温的锰锌铁氧体磁性纳米粒子(MZF-NPs)为核心,在其表面修饰聚乙烯亚胺(PEI)以制备一种新型纳米基因载体.利用扫描电镜、红外光谱仪、Zeta电位仪对其形貌、表面包覆功能团、电位等进行表征;UV/vis光谱仪及DNA体外结合、释放、转染实验研究了PEI在MZF-NPs上的定量吸附与修饰效果.电镜下修饰后粒子之间的聚集明显减轻、等电点由pH 7.0移至pH 11.5.PEI质量、介质的pH值以及离子强度均可影响PEI在锰锌铁氧体上的吸附.不同的吸附量也影响了纳米粒子的DNA结合、释放与转染能力.