评价超声联合白蛋白微泡造影剂实现基因转染靶向性的研究

目的 评价超声联合白蛋白微泡造影剂实现基因转染的靶向性.方法 选择增强型绿色荧光蛋白质粒为报告基因,经股静脉输入黏附质粒的白蛋白微泡的同时在大鼠背部脊斜肌区域经皮辅予一定强度的超声照射对大鼠脊斜肌行基因转染,转染7 d后,取脊斜肌、肝、肾、心肌组织快速冷冻切片,荧光显微镜下观察各组织内的荧光表达.结果 脊斜肌组织中可见较多特异性绿色荧光,多位于微血管周围,荧光强度较其余组织明显增强(P<0.05),肝脏、肾脏组织中见少量特异性绿色荧光,肝脏荧光强度约为肾脏的4倍(P<0.05),心肌组织中未见特异性绿色荧光.结论 静脉注射黏附质粒的微泡声学造影剂同时经体表给予一定强度的超声辐照,可以较好地实现基因的靶向转染.     

超声介导白蛋白微泡破裂对外源性基因在ECV304细胞和BALB/c鼠心肌中的表达

目的 探讨经超声介导白蛋白微泡破裂对外源性基因在体外ECV304细胞的转染效率及表达情况和在BALB／c鼠心肌中的表达及显像效果。方法 18只BALB／c小鼠分为裸质粒组（P组）、质粒＋超声介导转化组（P＋U组）、质粒＋白蛋白微泡＋超声介导转化组（P＋M＋U组），每组6只。选择携带增强绿色荧光蛋白基因（EGFP）的质粒DNA并与自制的白蛋白微泡相混，以超声介导白蛋白微泡破裂方法分别在体外对ECV304细胞及体内对BALB／c鼠心肌细胞进行基因转染，并测定基因转染和表达效率。结果 体内和体外研究表明，超声介导的白蛋白微泡破裂组（P＋M＋U组）与P和P＋U组相比可明显提高外源性基因转染及表达效率（P〈0．01）。体外采用频率0．8MHz、声强1．0W／cm^2、10％占空比，并30s两次的超声介导白蛋白微泡破裂可有效稳定地转染EGFP基因在ECV304细胞中的表达，并对细胞无毒副作用；体内超声介导白蛋白微泡破裂后具有良好的心肌灌注显像效果。结论 超声介导的白蛋白微泡破裂是一种安全且有效的基因转染方法，在一定的超声条件下可明显提高外源性基因在体内和体外的转染和表达。     

共聚物P85和微泡造影剂对小鼠骨骼肌超声介导基因转染的影响

目的 探讨共聚物P85、微泡造影剂和超声在质粒DNA对小鼠骨骼肌基因转染中的影响.方法 应用共聚物P85、微泡造影剂Optison与DNA混合后直接小鼠胫前肌(TA)注射,并辐照超声.1周后取出胫前肌并快速冰冻切片,荧光显微镜计数表达GFP转染的肌纤维数,HE染色评价肌肉损伤情况.结果 共聚物P85和微泡造影剂Optison均可促进质粒DNA的基因转染(P<0.01,P<0.05).辐照超声可使P85介导的基因转染效率显著提高(P<0.01),但对微泡造影剂介导的基因转染却无显著提高(P>0.05),并且P85所介导的基因转染效率高于微泡造影剂介导的基因转染效率(P<0.01).微泡造影剂和P85耦合并辐照超声可使质粒的基因转染效率显著提高,与所有各组的差异有统计学意义(P<0.01).同时辐照超声显著增加含微泡造影剂组骨骼肌的损伤面积(P<0.01).结论 共聚物P85和微泡造影剂可介导质粒DNA的基因转染,辐照超声对其有促进作用,三者联合应用具有协同作用.     

脉冲超声辐照微泡增强脂质体介导基因转染的体外实验研究

目的 探讨脉冲超声辐照微泡超声造影剂提高脂质体介导增强型绿色荧光蛋白质粒在肝癌,细胞(HepG2)中转染率的可行性.方法 将HepG2接种在24孔板中,随机分为以下6组:①空白对照组;②质粒+脂质体组;③超声+质粒组;④超声+质粒+微泡组;⑤超声+质粒+脂质体组;⑥超声+质粒+脂质体+微泡组.荧光显微镜及流式细胞仪检测增强型绿色荧光蛋白表达及转染效率;MTT法检测此转染方法对HepG2生长活性的影响.结果 超声+质粒+脂质体组的转染效率最高,并对细胞活性无明显影响;而超声+质粒+脂质体+微泡组转染效率与超声+质粒+脂质体组比较差异无统计学意义(P＞0.05),但细胞活性与空白组比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 脉冲超声辐照可介导基因转染,并能提高脂质体基因转染效率.同时,在一定条件下,超声微泡造影剂可提高超声介导基因转染效率,此方法可为基因转染提供新的思路.     

超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的安全性及可行性(英文)

背景:超声微泡转染系统已尝试于体内多部位的基因转染,但尚未见有用于骨部位基因转染的报告。目的:观察超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的效率及可行性。方法:将日本大耳白兔按随机均分为裸转染组,预照射+裸转染组,超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组。其中前2组不给予超声定向转染照射,后3组利用超声微泡破裂法介导增强型绿色荧光蛋白质粒,定向基因转染兔股骨头。各组转染1周后,于荧光显微镜下观察增强型绿色荧光蛋白在股骨头组织中的表达情况。结果与结论:超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组均有增强型绿色荧光蛋白表达,且复定位转染组增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头内的转染效率明显高于其他组(P<0.01)。超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组兔超声照射部位软组织和骨组织切片未观察到明显损伤病灶。结果证实,超声微泡破裂法能安全、有效实现增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头组织的转染。     

诊断超声介导微泡提高肝纤维化通透性及促进基因传递

目的 探讨诊断超声联合微泡对肝纤维化组织通透性的影响及其介导基因转染肝纤维化大鼠的有效性。方法 采用二甲基亚硝胺(DMN)法建立大鼠肝纤维化模型,80只大鼠在建模第4周末随机分为:模型对照组、单纯微泡组、单纯超声组和诊断超声联合微泡组。分别进行肝纤维化微血管通透性实验和基因转染实验,采用激光共聚焦显微镜观察伊文思蓝(EB)在肝纤维化组织内分布情况,同时定量检测肝纤维化组织内EB的含量,评估不同分组微血管通透性。荧光显微镜下观察含增强型绿色荧光蛋白报告基因的质粒转染大鼠肝纤维化模型的基因表达情况。结果 激光共聚焦显微镜显示诊断超声联合微泡组纤维化肝实质内可见明显的EB红色荧光。诊断超声联合微泡组纤维化肝组织中EB含量明显高于其他3组(P<0.05)。荧光显微镜下观察,相比其余3组,诊断超声联合微泡组增强型绿色荧光蛋白最多,基因转染效率最高。结论 诊断超声联合微泡在提高纤维化肝脏微血管通透性的同时可促进基因传递。     

载基因微泡介导β-galactosidase质粒转染心肌细胞的对照研究

目的　观察不同的载基因微泡介导体外培养心肌细胞报告基因转染与表达,探讨微泡性质 与浓度在超声破裂微泡介导基因转染过程中的效应。方法　以β galactosidase质粒为报告基因,制备两 种不同性质的载基因微泡,利用诊断性超声破裂微泡进行体外心肌细胞基因转染,测定β galactosidase表 达水平并进行细胞活性检测。结果　超声载基因破裂氟烷气体微泡(PESDA)转染组心肌细胞β galactosidase表达约为单纯质粒转染组80倍(P<0.01),并在一定范围内随微泡浓度增加而增高。超声 破裂载基因PESDA转染组基因表达水平明显高于超声破裂载基因声振白蛋白微泡(ASDA)转染组(P< 0.05),而两组对细胞活性影响却无明显差异(P>0.05)。结论　超声微泡性质及浓度对超声破裂微泡介 导基因转染效率具有重要影响,低能量诊断性超声破裂载基因PESDA较超声破裂载基因ASDA能更为 有效地介导基因转染,是一种安全高效的基因传输方法。     

超声微泡造影剂介导EGFP对兔视网膜的转染效率

目的 探讨在不同能量超声和一定剂量微泡作用下,超声微泡造影剂介导下增强型绿色荧光蛋白(EGFP)质粒对兔视网膜转染的效率、安全性以及可行性.方法 将30只新西兰大白兔随机分为6组:质粒组(A组)、质粒+微泡组(B组)、质粒+超声照射组①(C组)、质粒+超声照射组②(D组)、质粒+微泡+超声照射组①(E组)、质粒+微泡+超声照射组②(F组).将1 ml pEGFP-C1质粒与1 ml SonoVue微泡造影剂混合,由耳缘静脉注入,分别用0.5、1.0 W/cm2超声波辐照眼球.转染7天后行视网膜光镜及透射电镜检查,观察质粒、微泡及超声照射对视网膜有无损害,并在荧光显微镜下观察pEGFP-C1质粒表达情况.结果 光镜及透射电镜结果显示质粒、微泡及超声照射对视网膜无损害.A～D组均可见少量绿色荧光表达(P均＞0.05),E、F组的荧光表达较强,明显高于其他4组(P均＜0.05),E、F组荧光强度差异无统计学意义(P均＞0.05).结论 在一定能量的超声照射下,超声微泡造影剂能够提高携带EGFP质粒在兔视网膜的转染效率.     

超声介导击破微泡增强型绿色荧光蛋白转染正常大鼠关节滑膜组织

目的 探讨超声击破微泡介导增强型绿色荧光蛋白(EGFP)转染大鼠关节滑膜组织的可行性。 方法 将20只正常清洁级Wister大鼠分为4组,每组5只(10个膝关节)。单纯质粒组:10 μg EGFP注射入大鼠关节腔内;超声+质粒组:EGFP注射入大鼠关节腔内,超声持续照射10 min;微泡+质粒组:300 μl SonoVue与10 μg EGFP混合注射入大鼠关节腔内;超声+微泡+质粒组:将300 μl SonoVue与10 μg EGFP混合后注射入大鼠关节腔内,超声持续照射10 min。3天后取出大鼠膝关节滑膜组织,直接贴在载玻片上,在荧光显微镜480 nm波长激发状态下观察EGFP转染效果。 结果 单纯质粒组、超声+质粒组和微泡+质粒组的大鼠膝关节滑膜组织EGFP的荧光强度稍有增强;超声+微泡+质粒组EGFP的荧光强度明显增强。 结论 超声介导微泡可以实现EGFP质粒对正常大鼠关节滑膜组织的转染。     

超声微泡介导pEGFP-N1质粒转染人牙周膜成纤维细胞的实验研究

目的 探讨超声微泡造影剂在一定能量的超声波辐照下,介导质粒pEGFP-N1转染人牙周膜成纤维细胞(HPDLFs)的效率及安全性.方法 体外原代培养HPDLFs,以EGFP基因为报告基因,脂质微泡造影剂为载体,用超声辐照介导质粒pEGFP-N1转染HPDLFs.实验组超声+微泡+质粒组根据转染条件不同分成不同亚组,对照组为质粒组、微泡+质粒组、超声+质粒组和脂质体+质粒组.转染48 h后在倒置荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白GFP表达.同时用MTT法检测HPDLFs的活力.结果 超声微泡介导的质粒对HPDLFs的转染效率与脂质体介导的质粒转染效率相似,明显高于其他对照组.超声+微泡+质粒组中HPDLFs的活力明显高于脂质体+质粒组.结论 在一定条件下,超声微泡能安全、有效地介导外源基因的转染与表达.     

Ultrasound-mediated microbubble destruction enhances gene transfection in pancreatic cancer cells

INTRODUCTION: The purpose of this study was to determine whether ultrasound exposure combined with microbubble destruction could be used to enhance non-viral gene delivery in human pancreatic carcinoma cells (PANC-1). METHODS: The study was performed with four experimental groups: Group P, plasmid alone; Group P+M, plasmid and microbubbles; Group P+U, plasmid and ultrasound; Group P+U+M, plasmid with ultrasound and microbubbles. Plasmid DNA encoding enhanced green fluorescent protein (pEGFP) was gently mixed with commercially available ultrasound microbubble contrast agents (SonoVue(R); Bracco Diagnostics Inc, Milan, Italy) in Group P+M and Group P+U+M. The different combinations of DNA and DNA plus microbubbles were added to cultured PANC-1 cells under different conditions. Transfection efficiency and cell viability were assessed by FACS analysis (Becton Dickinson, San Jose, CA, USA), confocal laser scanning microscopy, and trypan blue staining. RESULTS: The results demonstrated that microbubbles with ultrasound exposure could significantly enhance the reporter gene expression as compared with other groups (Group P+U+M, 21.4%+/-3.16%; Group P, 2.9%+/-0.45%; Group P+M, 3.1%+/-0.51%; Group P+U, 6.1%+/-1.27%; P<0.01). No statistically significant difference was observed in the PANC-1 cell viability between Group P+U+M and other groups (P>0.05). CONCLUSION: Our in-vitro findings suggest that ultrasound-mediated microbubble destruction has the potential to promote efficient gene transfer into PANC-1 cells without significant cell death. This non-invasive gene transfer method may be a useful tool for safe clinical gene therapy of pancreatic cancer in the future.     

超声破坏微泡促进骨骼肌血管新生的时间-效应关系研究

目的 探讨超声破坏微泡促进大鼠骨骼肌血管新生的时间-效应关系.方法 将48只SD大鼠随机分为4组(超声破坏微泡组、单纯超声组、单纯微泡组、对照组),超声破坏微泡组经尾静脉输入自制的脂质全氟丙烷微泡造影剂0.5 ml,同时用1.0 MHz、2.0 W/cm2的超声在其大腿骨骼肌局部作用3min;单纯超声组仅在骨骼肌局部用同等的超声能量作用;单纯微泡组仅由尾静脉输入脂质全氟丙烷微泡造影剂0.5 ml;对照组不作任何处理.实验结束后的第3、7、10、14、21、28 d,各组分别取两只大鼠处死,取局部骨骼肌行石蜡切片HE染色观察显微结构的变化,CD34免疫组化计数微血管密度(MVD),酶联免疫吸附试验(ELISA)定量评价血管内皮生长因子(VEGF)的表达.结果 超声破微泡组有较多的血管新生;单纯超声组新生血管较少;单纯微泡组和对照组几乎无血管新生.随着时间的变化,超声破坏微泡组的MVD值和VEGF表达在第10 d达到高峰;单纯超声组的高峰出现在第14 d.结论 超声破坏微泡可刺激骨骼肌中内源性VEGF较快、较多地分泌,从而更好地促进新生血管生成.     

超声微泡造影剂介导EGFP质粒转染大鼠视网膜的实验研究

目的探讨超声破坏微泡介导EGFP质粒转染大鼠视网膜的效率及可行性，为实现外源基因高效、定向的转移目的奠定基础。方法将30只Long-evans大鼠分为6组，第1组仅以0．5w／cm。的超声波辐照大鼠眼球，第2组于尾静脉输入适当剂量的微泡造影剂，并立即以相同能量的超声波辐照大鼠眼球，第3组于尾静脉输入质粒，第4组于尾静脉输入质粒，并以超声辐照大鼠眼球，第5组于尾静脉输入质粒与微泡，第6组尾静脉输入质粒、微泡，并用超声辐照眼球。转染2周后，在激光共聚焦显微镜下观察EGFP表达情况。结果超声微泡介导的EGFP质粒对大鼠视网膜的转染效率，明显高于其他实验组。一定能量和时间的超声波辐照，及适当浓度的微泡，对大鼠视网膜脉络膜无明显损伤。结论利用低频率和一定能量的超声击碎携带EGFP质粒的超声微泡造影剂，能够有效地提高EGFP质粒在大鼠视网膜的转染效率。     

超声微泡介导bcl-xl基因抗视网膜神经节细胞凋亡作用的实验研究

目的评价超声微泡介导bcl-x1基因抗视网膜神经节细胞（RGCs）凋亡的作用。方法体外混合培养Long Evans大鼠RGCs，并建立N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）损伤的RGCs凋亡模型。将体外培养的RGCs分为A组（正常对照组），B组（NMDA组），C组（bcl-x1转染＋NMDA组）；其中C组在加入NMDA前48h用超声微泡介导bcl-x1转染RGCs。转染48h后采用免疫组化分析转染细胞和未转染细胞的bcl-x1蛋白水平；加入NMDA36h后采用吖啶橙／溴化乙锭（AO／EB）双荧光染色检测细胞凋亡的形态特征，琼脂糖电泳检测细胞凋亡DNA片断。结果免疫组化检测表明转染细胞与未转染细胞的bcl-x1蛋白表达水平有差异，AO／EB检测发现B组可见大量凋亡小体，C组可见少许凋亡细胞。琼脂糖电泳检测亦发现B组呈典型的DNA“梯度”条带，而A组和C组无明显的DNA“梯度”条带。结论超声微泡介导bcl-x1基因抗视网膜神经节细胞凋亡有一定作用，有可能为视网膜视神经疾病的基因治疗提供一种新的方法。     

超声微泡介导EGFP质粒转染视网膜母细胞瘤细胞与传统转染方法效率对比

目的探讨超声微泡造影剂在一定能量的超声波辐照下，介导EGFP质粒转染视网膜母细胞瘤（RB）细胞的效率及可行性。 方法将RB细胞分为6组，1组以一定能量的超声波辐照，2组加适当剂量的微泡造影剂，3组加入质粒，4组加入质粒与微泡，5组加入质粒、微泡，并用一定能量的超声辐照，6组予脂质体与质粒。转染24-48h后观察EGFP表达，并用RT—PCR进行检测。同时对1、2组予以染色。 结果超声微泡介导的DNA质粒对RB细胞的转染效率，与脂质体介导的质粒转染效率相似，明显高于其他实验组。一定能量和时间的超声波辐照，及适当浓度的微泡，对RB细胞的活性无明显抑制。 结论利用低频率和一定能量的超声击碎携带EGFP质粒的超声微泡造影剂，能够有效地提高DNA质粒在RB细胞中的转染效率。     

Induced apoptosis with ultrasound-mediated microbubble destruction and shRNA targeting survivin in transplanted tumors

Introduction: This study was designed to evaluate the consequences of survivin down-modulation on tumor growth in a nude mice model combined with short hairpin RNA recombinant vector (shRNA) and ultrasound-mediated microbubble destruction (UMMD). Methods: BALB/c nude mice were inoculated subcutaneously with cervical cancer cells (HeLa) and tumors (5-10 mm) developed. A shRNA recombinant vector that targeted the survivin gene (survivin-shRNA) was constructed. The mice were divided into three groups (n=6 in each group) and injected with survivin-shRNA: plasmid group (P), plasmid+ultrasound exposure group (P+US), and plasmid+microbubble (SonoVue®)+ultrasound group (P+UMMD). Protein expression of survivin, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and caspase-3 were investigated by immunohistochemistry, and proliferation index (PI) and apoptotic index (AI) were measured. Results: The protein expression of survivin and PCNA was markedly downregulated, while caspase-3 was markedly upregulated in the P+UMMD group as compared with that of the P group and P+US group. PI decreased significantly (P<0.05), whereas AI increased remarkably (P<0.01) in the P+UMMD group as compared with that of the P group and P+US group. These data indicate that the combined strategy of UMMD and survivin-shRNA effectively induces silencing of the survivin gene, resulting in inhibition of proliferation and induction of apoptosis in nude mice. Conclusions: Survivin could be regarded as an ideal target for anticancer intervention of cervical cancer. The combination of shRNA and UMMD could enhance antitumor efficacy as a result of synergism. This may be a powerful, promising non-viral technology that could be used in tumor gene therapy.     

超声微泡转染前列腺癌细胞的参数筛选

目的观察不同辐照参数下超声微泡对前列腺癌细胞生长及基因转染效率的影响。方法采用噻唑兰比色法检测单纯超声、单纯微泡、超声辐照微泡对前列腺癌细胞生存率的影响。荧光显微镜观察超声微泡介导的质粒为EGFP基因与HSV l-TK基因共表达载体。观察它对前列腺癌细胞PC-3转染后荧光表达情况,Westernblot检测EGFP蛋白的表达情况。结果 MTT显示超声强度为1.0W/cm2,频率为1MHz,辐照时间30s时超声辐照对细胞无明显的抑制作用;采用不同浓度的微泡对前列腺癌细胞PC-3作用24h后,各实验组细胞存活率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);当采用最适的超声辐照时间辐照微泡浓度为10、20、40、80μL时,超声+微泡(80μL)组细胞存活率低,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),而10、20、40μL组中细胞生长良好;转染EGFP后48h,在荧光显微镜观察对照组未见荧光表达,其他各组中均有荧光表达,并随着微泡剂量的增加,荧光表达量增多;Western blot检测显示各处理组中均有EGFP蛋白的表达,超声+微泡(20μL)+TK(1μg)组、超声+微泡(40μL)+TK(1μg)组的EGFP蛋白表达明显高于其他各组。结论在最适辐照参数下,超声微泡造影剂能够有效地促进TK基因的转染。