超声辐照微泡声学造影剂增强脂质体介导肝细胞基因转染的体外实验研究

目的研究超声破坏微泡声学造影剂提高脂质体介导肝细胞生长因子质粒（plRES—EGFP—HGF）在肝细胞中转染率的可行性。 方法将培养的肝细胞分为4组：（1）单纯对照组，（2）脂质体转染组，（3）超声辐照脂质体转染组，（4）超声辐照微泡＋脂质体转染组。第（4）组按照每孔加入造影剂剂量又分为1）10μl组，2）20μl组，3）30μl组，4）40μl组4亚组。超声辐照微泡＋脂质体转染组在脂质体介导肝细胞生长因子转染肝细胞1h后，在24孔板中每孔加入微泡声学造影剂10，20，30或40μl，超声辐照60s。24h后用荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达情况、MTT法检测肝细胞增殖率和流式细胞仪检测基因转染率。 结果超声频率1MHz，功率0．5W／cm。辐照60S，每孔加入造影剂30μl时肝细胞基因转染效率最高，与脂质体转染组比较有显著性。 结论在一定条件下，超声辐照微泡声学造影剂可明显提高脂质体介导肝细胞基因转染效率，为基因治疗提供了新的思路。     

脂质体微泡对超声介导基因转染的增效作用研究

目的 探讨超声介导基因转染时,脂质体微泡(LM)对体内、外红色荧光蛋白基因(RFP)转染的增效作用及其安全性.方法将RFP和LM加入培养的Hela细胞后行超声辐照(US),对微泡浓度、超声强度、辐照时间进行优化研究,运用荧光显微镜、流式细胞术评估基因转染率,并对细胞损伤进行分析.在裸鼠移植瘤的体内实验中,将LM和RFP质粒(P)经尾静脉注入后予以超声辐照(P+LM+US),以单纯质粒注射(P)、P+US、P+LM作为对照,行冰冻切片,组织学检查,RFP表达检测.结果培养的Hela细胞经LM和超声辐照联合处理后,RFP基因转染率显著增加,差异有统计学意义(P＜0.01),在超声强度为1.0 W/cm2、微泡浓度为6%、辐照3 min的条件下最显著,且未发现显著的细胞损伤.P+LM+US组的裸鼠移植瘤内RFP表达显著高于P组、P+US组或P+LM组,差异均有统计学意义(P＜0.01),且未观察到明显的组织损伤.结论 LM对超声介导基因转染的体内、外转染效率有显著的增效作用,而无明显的细胞或组织损伤,为临床基因治疗提供一种新颖、高效、安全的非病毒基因转染方法.     

超声微泡破裂法联合阳离子脂质体介导基因转染的实验研究

目的 探讨超声微泡破裂法联合阳离子脂质体(cationic liposome,CL)介导绿色荧光蛋白质粒在肝癌细胞(HepG2)基因转染的可行性,并探索最佳转染条件.方法 依次采用培养液中是否含有血清和不同的CL浓度、不同超声辐照时间点、不同纳米级脂质微泡造影剂(nano-liposomal bubble,NB)浓度等处理因素进行细胞基因转染.荧光显微镜和流式细胞仪检测基因转染效率,CCK-8法检测细胞活性,以获得优化的转染参数.结果 血清能降低CL的细胞毒性,但对基因转染效率无明显影响,CL与质粒DNA质量比4∶1时可以达到相对高效低毒的转染效果,转染率(17.71±0.79)％,存活率(91.28±0.76)％.CL联合1h时间点辐照超声可以提高转染率至(24.85±0.78)％(P＜0.01),加入10％的NB可进一步提高转染率至(32.47±4.01)％(P＜0.05).结论 超声微泡破裂法可以有效增强CL介导的基因转染,联合应用为基因治疗提供了新思路.     

超声联合微泡增强脂质体介导基因转染RPE细胞的实验研究

目的 比较声诺维联合超声与脂质体法介导基因转染RPE细胞的转染率和安全性,探讨超声联合微泡增强脂质体转染率的可行性.方法 RPE细胞培养在24孔板,质粒用量2 μg/孔,分为对照组、超声辐照组、超声联合微泡组(包括2 W/cm2和3 W/cm2两个亚组)、脂质体组、脂质体+超声+微泡组5组,每组10孔细胞.荧光显微镜观察基因转染情况,流式细胞仪检测基因转染率,Annexin Ⅴ-FITC和PI双染流式细胞法检测凋亡率.结果 单纯超声辐照组基因转染率为(1.06±0.13)%,超声联合微泡组分别为(15.81±1.70)%和(20.86±2.63)%,脂质体组为(30.06±3.49)%,明显高于超声联合微泡组(P<0.05).脂质体+超声+微泡组为(44.51±1.28)%,明显高于脂质体组(P<0.05).结论 脂质体介导EGFP转染RPE细胞的效率高于超声联合微泡的转染率.超声联合微泡能明显提高脂质体的转染率.     

超声和微泡造影剂介导细胞基因转染的实验研究

目的 探讨低频超声对细胞基因转染的作用。方法 超声治疗仪频率1MHz，脉冲重复频率100Hz，占空系数20％。质粒DNA为含编码绿荧光蛋白的pEGFP。应用荧光显微镜和流式细胞仪评价细胞基因转染率，台盼蓝染色计算细胞成活率。选用C2C12、3T3-MDEI和CHO3种细胞系为研究对象，加入DNA后辐照不同声强、时间或加入超声造影剂，观察各条件下的细胞基因转染率和成活率。结果 ①超声介导的基因转染与声强和辐射时间有关，最佳剂量为1w／cm^2 20s；②同样超声剂量，较高的声强较早达到最大基因转染率；③较低剂量时，微泡造影剂可使超声介导的基因转染提高2～3倍并可显著提高最高基因转染率。结论 低频超声可介导细胞基因转染，基因转染率不但与超声辐射剂量有关，而且同样剂量时，高声强较早达到最大基因转染率，最佳剂量是1w／cm^2 20s。同时，微泡造影剂可提高超声介导基因转染的最高转染率。     

低频超声联合微泡造影剂增强脂质体介导pEGFP-N1基因转染体外前列腺癌细胞

目的探讨低频超声联合微泡造影剂增强脂质体介导增强型绿色荧光蛋白质粒(pEGFP-N1)转染前列腺癌细胞的可行性,并对超声微泡浓度参数进行优化。方法将前列腺癌PC-3细胞悬液分为空白对照组、超声组、微泡组、微泡+超声组、脂质体组、脂质体+微泡组、脂质体+超声组、脂质体+微泡+超声组,其中脂质体+微泡+超声组根据微泡体积浓度不同分为(0、10%、20%、30%、40%和50%)6个亚组。经超声辐照,24h后用荧光显微镜观察细胞中基因表达情况,并用流式细胞仪检测转染率。结果脂质体+微泡+超声组基因转染效率最高,与其他组比较差异均有统计学意义(P均<0.05);在脂质体+微泡+超声亚组中,微泡浓度为20%亚组基因转染率最高。结论低频超声联合微泡能有效增强脂质体介导pEGFP-N1基因在体外前列腺癌细胞中的转染率,20%是体外基因转染前列腺癌细胞的最佳微泡浓度。     

超声联合阳离子微泡造影剂体外增强基因转染

目的探讨超声介导自制阳离子微泡破坏、增强基因转染的效果,并与普通脂质微泡对比,寻找一种更可靠、完善的基因载体工具。方法采用水浴机械震荡法,加入DC-胆固醇制备阳离子微泡,观察其物理特性并检测其体外载基因能力。将微泡和质粒DNA加入人脐静脉血管内皮细胞后分为6组,观测不同微泡浓度对细胞存活率的影响,应用荧光显微镜观察增强型绿色荧光蛋白的表达,流式细胞仪检测基因转染率,MTT法分析细胞存活率。结果自制阳离子微泡形态规整、分散度好,最大载基因率为39.7%。超声联合阳离子微泡能够增强基因转染,与普通脂质微泡组相比差异有统计学意义;随着微泡浓度增加,细胞损伤增大。结论采用自制阳离子微泡可在体外实现较高效率的基因转染。     

超声介导微泡破裂增强体外基因转染的方法学研究

目的 对超声促进基因转染的方法进行系统的优化研究,初步确定超声介导微泡破裂(UMMD)增强体外基因转染的最优参数.方法 选用 Ishikawa、Hela 和 MCF-7 3种细胞系为研究对象,用1 MHz超声仪.超声强度为1.0W/cm2,系统研究不同参数下的细胞活力及两种DNA质粒[红色荧光蛋白质粒(DsRed)和荧光索酶质粒(pCMV-LUC)的基因转染情况,优化UMMD的转染条件(质粒浓度、占空比及辐照时间),分析SonoVue微泡对基因转染的增强作用.结果 基因转染率随着质粒浓度的增加而增高,当质粒浓度达到30 μg/孔时转染率最高,两种DNA质粒的最佳转染浓度相同.与10%占空比的超声辐照相比,20%占空比的转染率显著提高(P＜0.01).辐照3 min时基因表达率最高,但存活率无明显下降(89.03±2.01)%,为最佳辐照时间.无超声辐照时,单独应用质粒或微泡十质粒的样本几乎不表达红色荧光蛋白.与单纯超声辐照相比,超声辐照联合SonoVue微泡可显著提高基因转染效率(P＜0.01).结论 UMMD的转染参数影响转染效率和细胞活力,优化的参数有利于促进基因转染.     

不同超声辐照时间和微泡剂量介导HepG2细胞基因转染的实验研究

目的 探讨不同超声辐照时间和微泡剂量与基因转染效率之间的关系,初步摸索适宜转染的参数条件.方法 质粒DNA用增强型绿色荧光蛋白质粒(pEGFP),以人肝癌细胞(HepG2)为研究对象.超声频率1 MHz.声强0.5 W/cm2,对加入pEGFP和不同剂量微泡的HepG2细胞辐照不同的时间,24 h后用荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达情况,流式细胞仪检测基因转染率,台盼蓝染色检测细胞存活率.结果 各实验组均可见不同程度荧光蛋白表达,辐照时间为20 5和微泡剂量为60μl时可达到较理想的转染效率.结论 在超声频率和声强一定的条件下,不同超声辐照时间和微泡剂量有不同的基因转染效率,20 s、60 μl是一个较理想的参数,为基因治疗进一步研究提供了参考.     

超声辐照联合微泡造影剂介导血管内皮生长因子基因转染损伤动脉的研究

A及蛋白在各组血管中的表达情况.结果 免疫组化可见4、5组血管中大量棕黄色的VEGF阳性颗粒.RT-PCR、Western Blot检测提示第5组VEGF表达高于其他4组(P<0.05),第4组VEGF表达高于前3组(P<0.05),第1、2组间和第1、3组间的VEGF表达差异无统计学意义(P>0.05).结论 单纯质粒难以有效转染血管内皮,靶向超声组和超声微泡组均可实现VEGF基因转染血管内皮,其中靶向超声组的转染效率高于超声微泡组.     

超声靶向微泡破坏联合聚乙烯亚胺增强裸鼠移植瘤基因输送的初步研究

目的 探讨超声靶向微泡破坏(UTMD)联合聚乙烯亚胺(PEI)增强裸鼠Hela细胞(人宫颈癌)移植瘤基因输送的可行性和应用价值.方法 分别将2种质粒DNA[红色荧光蛋白质粒(RFP)和荧光素酶质粒(pCMV-LUC)]与PEI以不同氮/磷酸盐比(N/P比)混合,利用凝胶阻滞实验对PEI/DNA复合物进行分析.经荷瘤裸鼠尾静脉分别注入PBS、质粒、质粒+Sono Vue微泡、PEI/DNA复合物+Sono Vue微泡,仅对一侧肿瘤行超声辐照(3 MHz、2 W/cm2、2 min、20%占空比),另一侧肿瘤作为对照,并对该转染方法 的靶向性进行分析.超声辐照3 d后处死动物,行RFP表达观察、荧光素酶活性检测和组织学检查.结果 琼脂糖凝胶电泳显示PEI可有效地缩合质粒DNA.与裸质粒组比较,UTMD(超声辐照+Sono Vue微泡)能明显提高RFP转染率.与非辐照对照侧比较,UTMD的运用使RFP表达明显增强,荧光素酶活性增加了14倍(P＜0.01).UTMD联合PEI可显著增强基因转染,受辐照移植瘤的荧光素酶活性增加了10倍(P＜0.01);与非联合PEI时比较,荧光素酶表达增加了111倍(P＜0.01).无论有否超声照射,裸鼠其他器官组织中均无明显的基因表达(P＞0.05),且未观察到明显的组织损伤.结论 UTMD联合PEI可显著增强报告基因在肿瘤组织的靶向传输和转染,是一种很有前景、新型而安全的体内基因输送方法.     

超声靶向破坏微泡介导腺相关病毒为载体的基因转染

腺相关病毒(AAV)是相对理想的基因治疗载体,但其转染效率低。超声靶向破坏微泡(UTMD)通过声孔效应、内吞作用和化学作用促进细胞摄取,是简单、易于操作、安全的提高基因转染率的方法。目前UTMD介导AAV为载体的基因转染已用于研究心脏、眼睛和肝脏的基因治疗。本文对AAV载体的转染特点、UTMD介导AAV为载体的基因转染机制及其应用进行综述。     

超声介导SonoVue增效Survivin基因转染脐血来源树突状细胞的实验研究

目的探讨超声联合微泡造影剂Sono Vue增效脂质体介导的Survivin基因体外转染脐血来源树突状细胞的方法。方法体外培养扩增脐血来源的树突状细胞,在不同强度超声波和不同剂量造影剂Sono Vue作用下,观察脂质体介导的凋亡抑制因子Survivin基因与绿色荧光蛋白(GFP)共表达的融合重组质粒pEGFP-C1-Survivin在树突状细胞的定向转染。激光共聚焦显微镜定性观察细胞转化情况,流式细胞仪观察树突状细胞的表型变化及定量观察细胞转化效率,台盼蓝染色检测超声作用于细胞的安全性。结果脐血来源的树突状细胞以超声机械指数1.0、作用时间60s基因转染时对细胞比较安全,Sono Vue浓度为10%时达到最佳的基因转染效率。流式细胞仪检测转染前后树突状细胞的表型无明显变化,平均转化阳性率可达(51.4±2.5)%,高于单纯脂质体转染的效率(P<0.05)。结论超声联合微泡造影剂Sono Vue可提高脂质体介导的Survivin基因体外转染树突状细胞的效率,为肿瘤的基因及免疫治疗研究提供了新的思路。     

不同浓度超声微泡结合共聚物P85对人肝癌细胞HepG2基因转染的影响

目的 不同浓度超声微泡造影剂(MB)结合共聚物P85后联合一定强度超声(US)辐照,初步摸索最适人肝癌细胞HepG2质粒转染及表达的MB浓度。 方法 以人肝癌细胞HepG2为研究对象,以绿色荧光蛋白(EGFP)质粒为报告基因,添加共聚物P85和不同浓度的MB后进行脉冲多普勒US辐照。24 h后台盼蓝染色评价细胞存活率,荧光显微镜和流式细胞仪评价细胞的基因转染率。 结果 MB浓度在30%时达到较理想的转染率(22.14±3.06)%,且细胞存活率无明显下降(55.73±3.32)%。添加MB后基因转染率均较pEGFP+P85+US转染率高。 结论 MB与共聚物P85结合同时给予US辐照可增强基因转染率,且在MB浓度为30%时达到较理想的转染率。     

超声微泡介导绿色荧光蛋白基因在视网膜神经节细胞表达的实验研究

目的探讨超声微泡介导绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因在视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)中的转染效率、优化转染的条件及毒性。方法体外培养RGCs,以GFP基因为报告基因,微泡造影剂(声诺维)为载体,用超声辐照介导质粒pEGFP-N1转染RGCs。实验组为质粒组、微泡+质粒组、超声+质粒组、超声+微泡+质粒组,超声+微泡+质粒组根据转染条件不同分成亚组;对照组为空白对照。荧光显微镜和流式细胞仪测定GFP的表达,MTT法检测RGCs的活性。结果与超声+质粒组相比,超声+微泡+质粒组RGCs转染率增加约5倍。优化转染条件后,频率300kHz,声强1.25W/cm2,连续波,辐照时间60s,微泡浓度45μg/ml,质粒浓度50μg/ml时,24孔板培养的RGCs转染率为(26.87±3.12)%。毒性实验证明超声微泡在该条件下进行基因转染对RGCs无毒副作用。结论在一定条件下,超声破裂微泡能增强基因的转染与表达,有望成为一种安全、有效的基因载体。