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??梢赃x擇多種策略來評估轉(zhuǎn)染效率。實時聚合酶鏈反應(qPCR)是一種通過直接測量特定外源蛋白表達水平來評估轉(zhuǎn)染效率的定量方法。細胞內(nèi)核酸或其他可能受到外源核酸(如miRNAs)影響的細胞內(nèi)核酸。在瞬時轉(zhuǎn)染的情況下,每次轉(zhuǎn)染后都應進行qPCR,以確保良好的轉(zhuǎn)染效率,然后再進行下游實驗。與質(zhì)粒報告系統(tǒng)共轉(zhuǎn)染是另一種策略,可以通過表達特定的報告蛋白(如熒光素酶或β-半乳糖苷酶)來評估轉(zhuǎn)染效率。采用小RNA熒光素酶報告系統(tǒng)以干擾(RNAi)研究為例,miRNA轉(zhuǎn)染成功的標志是熒光素酶活性下調(diào),這是由于miRNA與轉(zhuǎn)錄的熒光素酶mRNA 3'端結(jié)合導致mRNA降解。熒光顯微鏡是評估轉(zhuǎn)染效率的另一種常見、簡便、快速的方法。它通常涉及使用攜帶熒光報告基因或標記有熒光團的寡核苷酸的載體來進行熒光檢測。然而,熒光顯微鏡只能提供對轉(zhuǎn)染效率的定性或半定量測量,這可以使用ImageJ等專門軟件來確定。PEI的分子量對細胞毒性和基因轉(zhuǎn)移活性有影響。安徽大鼠轉(zhuǎn)染試劑
不同種類的納米顆粒轉(zhuǎn)染細胞系后,產(chǎn)生不同的效率、毒性和組織特異性。這些大量的測試表明,納米顆粒作為載體的效率與普通的非病毒轉(zhuǎn)染方法相當。Tabatt等人所做的研究比較了使用脂質(zhì)體、陽離子固體li-pid納米顆粒和兩種商用轉(zhuǎn)染劑對COS-1細胞系(非洲綠猴腎成纖維細胞樣細胞)使用四種不同的轉(zhuǎn)染介質(zhì)所取得的轉(zhuǎn)染效果。固體脂質(zhì)na-noparticles轉(zhuǎn)染組和溶酶體(均由DOTAP -N -(1-(2,3-二聚乙氧基)丙基)-N,N,N-三甲基硫酸銨)轉(zhuǎn)染組的熒光素酶基因表達效率沒有統(tǒng)計學上的***差異,在每種轉(zhuǎn)染介質(zhì)中保持相同水平。然而,獲得的轉(zhuǎn)染效率低于使用商業(yè)轉(zhuǎn)染劑EscortTM 的效率,該轉(zhuǎn)染劑由DOPE(1,2-二-(順式-9-十八烷基)- n-甘油-3-磷酸乙醇胺)組成。研究人員通過在HepG2細胞(人肝細胞肝*細胞系)上使用固體脂質(zhì)納米顆粒,實現(xiàn)了與市買的lipo-fectamine相同的綠色熒光蛋白和熒光素酶蛋白表達水平。DOTAP 轉(zhuǎn)染試劑代做并被困在核內(nèi)小體中,從這些囊泡結(jié)構(gòu)中釋放出來,進入核周區(qū)域,后進入細胞核。
納米顆粒在疫苗遞送中往往表現(xiàn)出***的佐劑作用。陽離子聚合物,包括PEI、聚賴氨酸、陽離子葡聚糖和陽離子明膠,已經(jīng)有報道顯示出對Th1反應的強烈刺激,其特征是誘導CD4(+)T細胞增殖和th1相關(guān)細胞因子的分泌。此外,陽離子聚合物強烈抑制LPS誘導的巨噬細胞分泌TNF-α。陽離子聚合物的刺激能力與其陽離子化程度有關(guān),陽離子聚合物與陰離子聚合物的中和可以完全消除刺激作用。聚合物的分子量也會影響其刺激能力,分子越大意味著刺激能力越大。
人類原代干細胞是另一種公認的難以轉(zhuǎn)染的細胞類型,轉(zhuǎn)染這種細胞類型的比較大挑戰(zhàn)仍然是效率低和細胞活力低。2015年,王等報道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等轉(zhuǎn)染試劑在人牙周韌帶干細胞中的轉(zhuǎn)染效率非常低(<6%),而陽性對照慢病毒載體的轉(zhuǎn)染效率約為95%。與同一研究中采用的磁輔助轉(zhuǎn)染技術(shù)相比,后者表現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)染效率(~11%)和更低的毒性。在另一項涉及人骨髓間充質(zhì)干細胞(hBM-MSC)的研究中,Lipofectamine LTX被證明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亞胺(PEI)等其他試劑產(chǎn)生比較好的轉(zhuǎn)染效率(至少高出三倍),但細胞存活率較低(<50%)。相比之下,使用TransIT-2020試劑可能會獲得更好的結(jié)果,該試劑的效率約為30%,細胞回收率高達90%,細胞干性約為95%。另一個難以轉(zhuǎn)染干細胞的例子是誘導多能干細胞(iPSCs)。在一項比較轉(zhuǎn)染人類ipsc衍生心肌細胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中,與其他試劑(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂質(zhì)體試劑TransporterTM5和PEI25)相比,Lipofectamine STEM顯示出更高的轉(zhuǎn)染效率(高達32%),其效率低于20%。隨著寡核苷酸生物合成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不同類型的修飾寡核苷酸也被引入市場,以提高小RNA寡核苷酸轉(zhuǎn)染的效率。
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,并導致活細胞數(shù)量減少。另一組比較了DNA/DOTAP復合物和由魚精蛋白、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?;蜃⑸浒ㄍㄟ^注射將所需的核酸物質(zhì)直接輸送到宿主細胞核中。安徽大鼠轉(zhuǎn)染試劑
在轉(zhuǎn)染中,DNA通常通過病毒或非病毒載體(如質(zhì)粒)轉(zhuǎn)運到宿主細胞中。安徽大鼠轉(zhuǎn)染試劑
隨著寡核苷酸生物合成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不同類型的修飾寡核苷酸也被引入市場,以提高小RNA寡核苷酸轉(zhuǎn)染的效率。其中一種是通過化學修飾來提高其與靶標和阻斷外切酶活性的結(jié)合親和力的agomirs和antagomirs。agomir是一種人工修飾的雙鏈miRNA模擬物,旨在發(fā)揮比傳統(tǒng)miRNA模擬物更高的靶標抑制活性(krtzfeldt另一方面,antagomir是一種專門設(shè)計的單鏈miRNA類似物,旨在抑制特定的miRNA。agomir和antagomir都被認為更穩(wěn)定、更有效、更特異,而且與正常的模擬物或拮抗劑相比,對宿主細胞膜具有更高的結(jié)合親和力。鎖定核酸(LNA)是另一種修飾的寡核苷酸,其至少一個核苷酸具有額外的亞甲基橋,以增強其核糖環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其鎖定的核糖結(jié)構(gòu)使得LNA比常用的寡核苷酸更短,從而使其比傳統(tǒng)的寡核苷酸表現(xiàn)出更高的效率、穩(wěn)定性和結(jié)合親和力。NA基寡核苷酸的應用已被報道用于各種生化或功能分析,涉及遞送小RNA分子,如siRNA、miRNA和piRNA。一些基于NA基的轉(zhuǎn)染不需要轉(zhuǎn)染試劑,這可以比較大限度地減少轉(zhuǎn)染過程中試劑的二次效應。安徽大鼠轉(zhuǎn)染試劑