肌内注射脂质体不能引起强烈的毒性反应,这与肺内或静脉注射途径的情况不同。几项体内研究表明,pDNA载体的肺内递送是促炎th1样细胞因子的产生和随后浸润细胞涌入肺区域的原因。在任何情况下,阳离子脂质本身不会引起免疫反应,而且这种效果不是由于pDNA制备中存在内***。在一项囊性纤维化临床试验中,急性轻度流感样症状被认为是由DNA依赖效应引起的,而对照组(*脂质组)没有观察到这种效应。有几种方法可以降低载体CpG基序的免疫刺激作用。这些包括这些基序中胞嘧啶碱基的甲基化,中和序列的添加,CpG基序的消除,使用化学或生物方法的免疫抑制,将载体靶向远离网状内皮系统的细胞,以及抑制内粒体酸化。研究表明,系统地消除pDNA载体中约50%的CpG基序,可导致体外小鼠脾细胞和静脉注射或鼻内滴注小鼠肺中细胞因子分泌减少。该方案还增加了转基因表达水平。利用肌内注射等途径,远离网状上皮系统进行被动靶向,也能提高转基因表达水平。研究人员集中研究了将合成t细胞免疫原作为DNA疫苗使用的方法。体外转染试剂疫苗
deae-葡聚糖是一种化学修饰的葡聚糖类似物。通过用二乙基氨基乙基修饰,右旋糖酐链的酰胺化很容易被质子化,这使得它可以自组装成带负电荷核酸的纳米颗粒。deae -葡聚糖是***个用于核酸转染的阳离子聚合物。早在20世纪50年代,它就极大地增强了脊髓灰质炎病毒和SV40病毒DNA在哺乳动物细胞中的转染。随后,deae -葡聚糖被广泛应用于RNA或DNA的转染。然而,由于以下原因,deae -葡聚糖并没有作为比较好候选物:转染效率远低于脂质体等其他试剂;deae -葡聚糖的细胞毒性和免疫原性不容忽视。黑龙江重庆转染试剂PHP是由天然来源的羟基脯氨酸(如胶原蛋白、明胶和其他蛋白质)制成的,是一个用作基因载体的聚酯。
在腺病毒载体或脂质体的全身递送后,转基因表达相对短暂。静脉注射脂丛的肺表达比给药后第1天和第2天观察到的比较大表达量每周减少约1log。造成这种现象的机制可能有以下几种:(a)产生针对外源基因产物的新***抗体,(b)细胞因子介导的启动子关闭,(c)通过凋亡、先天或适应性免疫反应根除表达细胞以及(d)表达基因的细胞因细胞凋亡而减少是导致表达减少。这些机制具有重要意义,因为不可能重复给药,而且转基因净表达会随着时间的推移而减少。尽管通过中和或消除细胞因子的产生可以提高肺中的基因表达水平。静脉给药引起的毒性可能是由于小鼠转氨酶水平的增加,在相同剂量下,小鼠肝脏出现组织病理学病变,但肺部没有不良反应。这种增加可以通过使用较少的细胞毒性阳离子脂质体(CLs)来控制。转氨酶的释放归因于未甲基化的碱基,如pDNA序列中的胞嘧啶和鸟嘌呤。
化学转染的效率在很大程度上取决于几个因素,如使用的试剂类型、靶细胞的来源和性质,以及选择的比较好DNA与试剂比例。慢病毒等病毒载体能够携带大尺寸的核酸,并将其靶标传递给非分裂细胞和分裂细胞,因此在基因***中非常有用。有几个因素已被证明可能影响病毒转导的效率,如靶细胞类型、使用的启动子类型、载体浓度和使用的转导介质条件。在一项评估使用人类免疫缺陷病毒(HIV)和马传染性贫血病毒(EIAV)进行基因转导的体外研究中,观察到这两种病毒在来自人类、仓鼠、猫、狗、马和猪的不同细胞系上的不同程度的效率。在大多数细胞类型上,使用HIV的转导效率普遍优于EIAV,而这两种病毒对啮齿动物细胞的***性较弱。在同一项研究中,启动子的类型也被认为是可能影响转导效率的一个因素,因此含有替代CMV启动子的内部启动子EF-1a的HIV在小鼠和大鼠细胞上表现出更高的转导效率。影响物理转染或机械转染效率的因素在很大程度上取决于这些方法的基本原理。
超声辅助转染涉及在宿主细胞膜上制造微小的孔,以促进核酸(包括DNA和RNA)的传递。与前一种策略类似,超声照射的暴露时间、脉冲数和密度也被报道与转染效率成比例相关,直至达到阈值。超过耐受极限,细胞存活率和转染效率可能会下降。同样,增加核酸的数量也可以提高超声辅助转染的转染效率。在同一项研究中,超声转染悬浮培养的人293T细胞比转染贴壁培养的相同细胞类型更容易。然而,这一观察结果与另一项研究的结果不一致,该研究报告在悬浮或单层条件下培养的转染大鼠细胞数量没有***差异。值得注意的是,后一项研究还报道了单层培养的大鼠细胞在转染后保持较高的细胞活力。然而,这两项研究的不一致结果表明,超声穿孔的比较好培养条件可能因使用的细胞系不同而异。在另一项研究中表明超声转染效率因使用的细胞类型而异,Hela和T-24细胞系的超声转染效率优于PC-3、U937和Meth A细胞系。因此,细胞类型的选择是影响超声转染效率的另一个因素。Severino et al.进行的研究也指出了阳离子脂质作为基因递送纳米载体的潜在毒性。细胞转染试剂效率高
PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。体外转染试剂疫苗
在转染实验中使用对照对于确定所使用的转染试剂和核酸的效果和效率至关重要。通常,质粒转染和寡核苷酸转染实验都需要阳性对照、阴性对照、未转染对照和模拟转染对照。阳性对照是先前已被证明对转染实验产生已知影响的DNA或RNA,例如影响特定下游遗传靶点的表达。在转染工作的初始阶段,需要一个阳性对照来建立一个优化的转染方案,之后,阳性对照可以作为参考,与实验组进行比较。另一方面,阴性对照用于确认宿主细胞中预期的基因表达变化是否归因于转染而不是其他原因。在质粒DNA转染中,阴性对照可以是缺乏DNA和转染载体的反应,或者两者都没有,只有宿主细胞。在小RNA转染中,阴性对照包含一个非同源序列,该序列通常是一个与靶序列具有相同核苷酸长度和组成但与任何已知哺乳动物基因不同源的打乱序列。未转染的对照包括不含转染试剂和核酸的细胞培养,作为宿主细胞基本信息的对照,包括活力、表型,更重要的是,不受转染影响的靶基因的基线表达水平。模拟转染是指不含遗传靶标或核酸的转染,可以评估转染试剂(如背景自荧光噪声)产生的影响。在质粒转染实验中,推荐使用空质粒对照作为模拟转染对照。体外转染试剂疫苗