陽離子聚合物作為轉(zhuǎn)染試劑結(jié)合機制:以陽離子聚合物EZTransCellReagent為例,在優(yōu)化RNA干擾(RNAi)條件的研究中發(fā)現(xiàn),陽離子聚合物通過與RNA分子結(jié)合來實現(xiàn)轉(zhuǎn)染14。例如,設(shè)計針對GFP的shRNA,使用EZ轉(zhuǎn)染試劑將其轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中,shRNA***降低了GFP的表達(dá)。預(yù)稀釋的轉(zhuǎn)染試劑在室溫下以及小核酸的存在可增加轉(zhuǎn)染效率,且在24小時時達(dá)到峰值。與環(huán)狀核酸相比,線性核酸與陽離子聚合物結(jié)合時顯示出更高的轉(zhuǎn)染效率和更高的基因組整合率。作用特點:陽離子聚合物介導(dǎo)的RNAi條件優(yōu)化后,為未來的RNAi研究提供了有用的數(shù)據(jù)。影響物理轉(zhuǎn)染或機械轉(zhuǎn)染效率的因素在很大程度上取決于這些方法的基本原理。黑龍江轉(zhuǎn)染試劑指導(dǎo)
RNA轉(zhuǎn)染試劑在不同細(xì)胞類型中的轉(zhuǎn)染機制存在多種差異。以下將詳細(xì)闡述不同RNA轉(zhuǎn)染試劑在不同細(xì)胞類型中轉(zhuǎn)染機制的差異表現(xiàn)。脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑:機制概述:脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑通常由陽離子脂質(zhì)和中性脂質(zhì)組成,其轉(zhuǎn)染機制主要是通過與帶負(fù)電的RNA分子結(jié)合,形成脂質(zhì)體-RNA復(fù)合物。這個復(fù)合物能夠與細(xì)胞膜相互作用,通過內(nèi)吞作用或膜融合等方式進入細(xì)胞。進入細(xì)胞后,脂質(zhì)體-RNA復(fù)合物逐漸釋放RNA分子,使其能夠在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。在不同細(xì)胞類型中的表現(xiàn):在腎*細(xì)胞系786-O和ACHN中,目前雖未明確提及脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑的作用,但可以推測其可能通過類似的機制進入細(xì)胞,影響細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)和細(xì)胞生長。例如,微小RNA-1180(miR-1180)轉(zhuǎn)染對腎*細(xì)胞生長產(chǎn)生影響,雖然未明確指出轉(zhuǎn)染試劑類型,但脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑可能在類似的研究中發(fā)揮作用1。在MEF細(xì)胞、3T3細(xì)胞、Hela細(xì)胞及MCF-7細(xì)胞中,MessageMax脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑能將modGFP高效轉(zhuǎn)染入細(xì)胞,并實現(xiàn)modGFP和modmCherry在MEF細(xì)胞中的共轉(zhuǎn)及核內(nèi)因子nGFP和mTBX5在MEF細(xì)胞核中的定位。這表明脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑在不同類型的細(xì)胞中能夠有效地將RNA分子轉(zhuǎn)運到細(xì)胞內(nèi),并實現(xiàn)特定蛋白的表達(dá)。上海肝臟轉(zhuǎn)染試劑其結(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。
對細(xì)胞活力的影響:一些研究表明,在陽離子脂質(zhì)體LipofectamineTM2000介導(dǎo)下雞TRPV6基因RNA干擾(RNAi)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入成骨細(xì)胞的實驗中,當(dāng)轉(zhuǎn)染前細(xì)胞融合達(dá)到90%以上,質(zhì)粒DNA與脂質(zhì)體比例為1:2.5時轉(zhuǎn)染效率比較高,并且在轉(zhuǎn)染后48h轉(zhuǎn)染效果比較好,對細(xì)胞的毒性作用較小3。在人肝瘤兩種細(xì)胞模型中,通過比較LipofectamineRnaimax和Genmute轉(zhuǎn)染劑發(fā)現(xiàn),用基因***的細(xì)胞呈現(xiàn)熒光陰性對照siRNA的更高攝取,并且觀察到與基因轉(zhuǎn)染的細(xì)胞相對于脂質(zhì)積rnaimax的細(xì)胞具有較高的活力6。有研究使用兩種常見的RNA干擾(RNAi)轉(zhuǎn)染試劑DharmaFECT1和INTERFERin,在模擬轉(zhuǎn)染中使用非靶向siRNAs,結(jié)果表明這些試劑會引起HeLa細(xì)胞脂質(zhì)組的變化,但功能影響仍有待研究,這也暗示在RNAi實驗中使用適當(dāng)?shù)哪M轉(zhuǎn)染對照非常重要。
考慮細(xì)胞毒性低細(xì)胞毒性的轉(zhuǎn)染試劑對于保持細(xì)胞的活性和正常生理功能至關(guān)重要。評估細(xì)胞活力:可以通過檢測細(xì)胞的存活率、增殖能力等指標(biāo)來評估轉(zhuǎn)染試劑的細(xì)胞毒性。在研究不同轉(zhuǎn)染試劑對C2C12細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率時,通過優(yōu)化DNA:轉(zhuǎn)染劑比例和細(xì)胞密度,使所有試劑在達(dá)到較高轉(zhuǎn)染效率的同時,對細(xì)胞生長和活力的影響有限6。在比較不同轉(zhuǎn)染試劑遞送siRNA的攝取、敲低效率和毒性情況的研究中,新開發(fā)的CALNPRNAi轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染效率***高于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)染試劑,同時毒性比較低7。選擇溫和的試劑:一些轉(zhuǎn)染試劑可能對細(xì)胞的毒性較小,例如基于脂質(zhì)的轉(zhuǎn)染試劑通常比基于病毒的轉(zhuǎn)染試劑更溫和。在顱內(nèi)遞送合成mRNA的研究中,使用常用的轉(zhuǎn)染試劑將合成mRNA遞送至小鼠大腦,結(jié)果表明該模型中合成mRNA可以成功遞送至大腦,且沒有可測量的毒性8。提高 RNA 轉(zhuǎn)染試劑的轉(zhuǎn)染效率同時降低細(xì)胞死亡。
脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染是一種常用的基因轉(zhuǎn)染方法,不同類型的細(xì)胞在脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染過程中會表現(xiàn)出不同的特性和差異。以下是對脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染對不同類型細(xì)胞影響差異的詳細(xì)分析:
一、轉(zhuǎn)染效率的差異宮頸*細(xì)胞:對于Hela細(xì)胞和Siha細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞接種密度為每24孔板的每孔1.5×10?個細(xì)胞,miRNA量為1μl,Hela細(xì)胞中miRNA與脂質(zhì)體比例為1:0.5,Siha細(xì)胞中為1:0.7時,24小時后可獲得比較高轉(zhuǎn)染效率1。與含血清的培養(yǎng)基相比,只有Siha細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)時,在轉(zhuǎn)染前能獲得更高的轉(zhuǎn)染效率(P<0.01)1。PC12細(xì)胞:lipo2000轉(zhuǎn)染PC12細(xì)胞的比較好轉(zhuǎn)染條件為lipo2000用量為5μL,DNA2μg,轉(zhuǎn)染時間為6h,這種條件下的PC12細(xì)胞轉(zhuǎn)染率高達(dá)40%,且未影響細(xì)胞的正常分泌3。HepG2細(xì)胞:陽離子脂質(zhì)體的擴散系數(shù)在lipoplex形成過程中與lipoplex的物理化學(xué)特性、lipoplex中質(zhì)粒DNA的可及性以及每代謝活性的基因表達(dá)對數(shù)密切相關(guān)2。隨著脂質(zhì)體尺寸的增加,主要的內(nèi)吞途徑從網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞轉(zhuǎn)變?yōu)橹そ閷?dǎo)的內(nèi)吞,此外,所有脂質(zhì)體尺寸均觀察到巨胞飲作用2。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞:脂質(zhì)體介導(dǎo)的CD基因在鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中成功表達(dá),于轉(zhuǎn)染48h后達(dá)峰值5。
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。云南轉(zhuǎn)染試劑幫轉(zhuǎn)染
RNA 轉(zhuǎn)染試劑在不同細(xì)胞類型中的效果存在明顯差異。黑龍江轉(zhuǎn)染試劑指導(dǎo)
二、影響因素的差異細(xì)胞接種密度:不同類型的細(xì)胞在比較好轉(zhuǎn)染效率下的細(xì)胞接種密度不同。例如,宮頸*細(xì)胞Hela和Siha的比較好接種密度為每24孔板的每孔1.5×10?個細(xì)胞1,而研究中Caco-2細(xì)胞的比較好接種密度為2×10?9。DNA用量:各種細(xì)胞所需的DNA用量也存在差異。如PC12細(xì)胞轉(zhuǎn)染的比較好DNA用量為2μg3,而Caco-2細(xì)胞轉(zhuǎn)染時比較好DNA用量為4μg9。脂質(zhì)體與DNA的比例:不同細(xì)胞類型對應(yīng)的比較好脂質(zhì)體與DNA的比例不同。Hela細(xì)胞中miRNA與脂質(zhì)體比例為1:0.5,Siha細(xì)胞中為1:0.71;Caco-2細(xì)胞轉(zhuǎn)染時比較好脂質(zhì)體與DNA比例為2.5:19。復(fù)合物形成時間和孵育時間:不同細(xì)胞類型對脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物的形成時間和細(xì)胞與復(fù)合物的孵育時間要求不同。例如,Hela和Siha細(xì)胞未明確提及復(fù)合物形成時間和孵育時間,而Caco-2細(xì)胞的比較好脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物形成時間為30min,細(xì)胞與復(fù)合物孵育時間為6h9。黑龍江轉(zhuǎn)染試劑指導(dǎo)