不同声学微泡对超声介导体外基因转染的作用

目的探讨超声介导基因转染时,不同声学微泡[脂质体微泡(LM)和SonoVue微泡]对体外基因转染的作用及其安全性。方法将红色荧光蛋白基因(DsRed)和LM加入培养的Hela细胞,后行超声辐照(US),对其他4种不同类型的细胞系(HepG_2、Ishikawa、MCF-7和B16-F10)行超声处理,并与PEI介导的基因转染进行比较分析,运用荧光显微镜、流式细胞术评估基因转染率和细胞损伤。结果培养的细胞经LM和超声辐照联合处理后(P+UTMI)),HepG_2、MCF-7的基因转染率略优于Sono Vue微泡转染时(P0.01),且未发现显著的细胞损伤;不同细胞类型对超声的反应性不同。与非辐照组相比,转染率和死亡率均有不同程度的增加。结论声学微泡对超声介导的体外基月转染有显著的增效作用,为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.     

超声微泡靶向破坏转染shRNA沉默Survivin表达诱导裸鼠宫颈癌移植瘤凋亡的研究

目的 通过超声微泡靶向破坏(UTMD)对靶向存活素的短发夹状重组质粒(Survivin-shRNA)进行转染,探讨其凋亡诱导效应、增殖抑制作用及其安全性.方法 将荷人宫颈癌(Hela)裸鼠随机分为三组:质粒+超声辐照(P+US)组,注入质粒溶液后予以超声辐照;质粒+微泡+超声辐照(P+UTMD)组,注入质粒/微泡复合物后辐照;对照组,不予任何处理.对组织样本行组织学检查,采用免疫组化SABC法检测移植瘤增殖细胞核抗原(PCNA)、Survivin、Bcl-2、Bax、Caspase-3、Ki-67、核干细胞因子(NS)、p53蛋白在各组肿瘤标本中的表达.结果 P+UTMD组的PCNA、Ki-67、Bcl-2、Survivin及NS蛋白表达下降,而Bax、Caspase-3、p53蛋白表达明显增加,与对照组及P+US组比较差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 UTMD联合Survivin-shRNA能有效沉默Survivin基因表达,具有抑制增殖和促分化的作用,并诱发细胞凋亡,无明显副作用,为癌症基因疗法提供一种高效、无创、有前景的新方法.     

超声联合声诺维辐照增强GFP基因在鼠胶质瘤C6细胞中的转染

目的 探讨超声联合声诺维微泡辐照对增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)在鼠胶质瘤C6细胞中的转染增效作用及安全性.方法 实验分为4组:单纯质粒组、质粒+微泡组、质粒+超声组和质粒+超声+微泡组.辐照条件为超声频率1 MHz,声强1 W/cm2,辐照时间30 s,占空比20%.按不同实验条件辐照后,应用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪评估基因转染效率,台盼蓝染色法评估细胞活力.结果 经超声联合微泡辐照C6细胞后,GFP基因转染效率较其他组显著增加,差异有统计学意义(P<0.01),且各组均未发现显著的细胞损伤.结论 超声联合声诺维微泡辐照可显著增强GFP基因在鼠胶质瘤C6细胞的转染,为临床胶质瘤基因治疗提供了一种安全,有效的非病毒基因转染方法.     

超声辐照联合微泡转染短发卡状重组质粒诱导裸鼠宫颈癌移植瘤凋亡的研究

目的探讨超声辐照联合微泡对靶向存活素的短发卡状重组质粒（survivin—shRNA）的转染增效作用及其安全性,分析其凋亡诱导效应和增殖抑制作用。方法将荷人宫颈癌（Hela）裸鼠18只随机分为3组,每组6只。1组：质粒＋超声辐照组,注入质粒溶液后予以超声辐照;2组：质粒＋微泡＋超声辐照组,注入质粒及微泡复合物后辐照;对照组：不予任何处理。对组织样本行冰冻切片、组织学检查、转染率检测。采用免疫组化SABC法检测移植瘤增殖细胞核抗原（PCNA）及survivin蛋白在各组肿瘤标本中的表达,测定凋亡指数（AI）和增殖指数（PI）。结果2组的移植瘤内荧光表达率显著高于对照组、1组（P〈0．01）;裸鼠其他器官组织中未观察到基因表达,且未观察到明显的组织损伤;PCNA及survivin蛋白表达下降,AI明显升高,PI明显减少,与对照组及1组比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论超声辐照联合微泡能显著增强基因转染效率,无明显副作用,联合Survivin—shRNA能明显诱导裸鼠体内肿瘤凋亡,抑制细胞增殖。     

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.     

超声介导微泡破坏增强survivin短发夹状RNA质粒转染对基因表达及细胞凋亡的影响

目的 观察超声介导微泡破坏(UMMD)转染survivin短发夹状RNA质粒对宫颈癌细胞(Hela)survivin基因表达及细胞凋亡的影响.方法 构建靶向survivin基因的短发夹状RNA质粒(shRNA)真核表达质粒(pSIREN-S),将pSIREN-S和SonoVue微泡加入培养的Hela细胞,予以超声辐照(P+UMMD),或用脂质体法转染细胞(P+L),以空白对照(C)、pSIREN-S质粒(P)、超声辐照(US)、SonoVue(S)、pSIREN-S+SonoVue(P+S)、pSIREN-S+超声辐照(P+US)为对照,FITC-annexin V/FITC和7-AAD双染后分析细胞凋亡,RT-PCR和蛋白质印迹检测survivin mRNA及蛋白表达的变化.结果 酶切及测序分析证实pSIREN-S构建成功.P+L组的细胞凋亡率(31.58±3.12)%显著高于各对照组(P＜0.01),但仍低于P+UMMD组(43.86±4.44)%.P+UMMD组的mRNA及蛋白表达相对水平分别为(16.67±2.73)%和(21.33±3.55)%,显著高于其他各组(P＜0.01).结论 UMMD联合shRNA干扰技术能显著阻抑靶基因survivin的表达,有效诱导细胞凋亡.UMMD为以RNA干扰为基础的肿瘤基因治疗及研究提供新思路,有望成为一种高效的非病毒基因疗法.     

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.     

共聚物P85联合超声微泡介导基因转染的体外实验研究

目的 探讨共聚物P85与黏附增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluoresent protein,EGFP)质粒的微泡造影剂(microbubble,MB)结合后联合一定强度的超声(ultrasound,US)辐照,是否增强人肝癌细胞(HepG2)的质粒转染及表达.方法 以人肝癌细胞(HepG2)为研究对象,质粒DNA是可表达绿色荧光蛋白的pEGFP,添加微泡造影剂或共聚物P85后进行脉冲多普勒超声辐照(频率1 MHz,声强1 W/cm2,工作周期20%,时间20 s).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 有超声辐照组的pEGFP转染率明显高于无超声辐照组(P＜0.01),有超声辐照组中pEGFP+30%MB+P85+US组转染效率(22.14±3.06)%优于单独使用微泡组(11.34±2.2)%或P85组(9.72±1.21)%(P＜0.01).结论 微泡造影剂与共聚物P85结合同时给予超声辐照可增强基因转染效率,在基因治疗上有待于进一步关注和研究.     

超声辐照微泡介导脂质体小干扰RNA转染视网膜色素上皮细胞

目的 探讨超声靶向破坏超声微泡介导脂质体小干扰RNA(siRNA)转染视网膜色素上皮(RPE)细胞的价值. 方法将人及大鼠RPE细胞隔孔接种于24孔板中(2×10~5/孔、1×10~5/孔),分5组处理:siRNA+超声(US)、siRNA+微泡(MBs)+US、siRNA+脂质体(L)、siRNA+L+US、siRNA+L+MBs+US.12小时后,荧光显微镜观察并应用流式细胞仪测定阳性细胞比例. 结果在无脂质体的条件下,超声或超声联合微泡不能促进siRNA转染人及大鼠RPE细胞.siRNA+L+US组siRNA转染人RPE细胞效率最高.siRNA+L+US+MB组siRNA转染人及大鼠RPE细胞的效率显著低于siRNA+L+US组. 结论超声辐照可促进脂质体介导的siRNA转染人RPE细胞.     

低频超声照射SonoVue对绿色荧光蛋白质粒在小鼠肝癌移植瘤中表达的作用

目的 研究物理参数对体内基因转染率的影响,确定最佳剂量-效应关系.方法 建立小鼠(C57BL/6J)肝癌皮下移植瘤模型,经尾静脉注入绿色荧光蛋白质粒(pEGFP)和SonoVue混合物,给予不同辐照声强(1 W/cm2、2 W/cm2、3 W/cm2)、辐照时间(1 min、5 min、10 min)以及不同剂量SonoVue(30μl、60μl、90μl).流式细胞仪和荧光显微镜检测肿瘤细胞内绿色荧光蛋白表达.结果 pEGFP在肿瘤组织内的表达随辐照时间、辐照声强、造影剂剂量的增加而增多,持续增加辐照时间、声强和造影剂剂量并不能有效增加其转染率,2 W/cm2[(21.02±1.45)%]、5 min(23.22±1.91)%]、60μl SonoVue[(21.02±1.45)%]时,pEGFP在肿瘤组织内的表达达到最大.结论 不同物理参数对体内基因转染率有明显影响,2 W/cm2、5 min、60μl SonoVue的参数条件下,可达到最佳剂量-效应关系.     

超声靶向微泡破裂联合PEI增强小鼠EGFP基因心肌转染

目的探讨超声靶向微泡破裂(UTMD)联合聚乙烯亚胺(PEI)增强BALB/c小鼠心肌绿色荧光蛋白基因(EG-FP)转染的可行性和应用价值。方法实验分为7组:PBS组、裸质粒组、质粒 超声辐照组(P US)、质粒 SonoVue 超声辐照组(P UTMD)、质粒 PEI组(P PEI)、质粒 PEI 超声辐照组(P PEI US)、质粒 PEI SonoVue 超声辐照组(P PEI UTMD)。由BALB/c小鼠尾静脉注入EGFP质粒和SonoVue微泡或PEI的复合物,处理4d后检测心肌基因表达效率及HE染色,并对超声辐照后的质粒完整性进行分析。结果电泳显示超声辐照不会损坏DNA或PEI/DNA复合物。非超声辐照时,EGFP只在心内膜下层表达;而超声辐照时,表达最强的位置为靠近探头的左室前壁;超声联合PEI时,EGFP的分布差异不明显。P PEI UTMD组的转染率最高,荧光强度最强。结论UTMD联合PEI可高效、靶向地将质粒DNA输送至心肌,这种非侵入性的技术在心脏基因治疗上很有前景,有望应用于迅速发展的心脏病基因疗法。     

不同超声参数及转染方式对细胞活力和红色荧光蛋白基因传输的影响

目的 探讨不同超声参数和转染方式对细胞活力和红色荧光蛋白(RFP)基因传输的影响.方法 以两种不同的转染方案培养人宫颈癌细胞(Hela):(A)培养24 h以完全黏附培养板;(S)细胞悬液.对培养的细胞进行超声辐照(强度为1.0 W/cm2;占空比10%、20%、50%;辐照1 min或3 min),比较这两种转染方案和不同超声参数对细胞活力及RFP表达效率的影响.运用最优参数对其他4种不同类型的细胞(HepG2、lshikawa、MCF-7和B16-F10)行超声处理.结果 A组细胞活力随着占空比的增加、辐照时间的延长而逐步降低,超声辐照导致贴壁的细胞从培养板脱离.与A组相比,S组经相同超声参数转染的细胞数目明显增加,但存活率无明显下降.悬浮方式的转染方案,20%占空比,辐照3 min,是获得较高基因转染效率[(28.04±2.27)%]和存活率[(81.20±1.73)%]的最优选择.当培养细胞暴露于最优条件时,不同类型的细胞对超声的反应性不同.与非辐照组相比,辐照组转染率和死亡率均有不同程度的增加.结论 不同超声参数和转染方式对细胞活力和基因传输效率有较大的影响,对超声介导微泡增强的基因传输需要深人地进行优化研究,以提高转染效率.     

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.     

低频超声联合SonoVue微泡促进裸鼠基因体内转染的可行性

目的 探讨利用低频超声联合SonoVue微泡造影剂促进基因转染人前列腺癌裸鼠皮下移植瘤的可行性。方法 采用人前列腺癌PC-3细胞建立裸鼠皮下移植瘤模型,成瘤后随机分为空白组（仅注射生理盐水）、单纯质粒组（注射生理盐水和质粒混悬液）、低频超声组（注射生理盐水和质粒混悬液后超声辐照）和低频超声+微泡组（注射超声微泡造影剂和质粒混悬液后超声辐照）。超声辐照条件：功率3 W/cm²,占空比5：5,频率80 kHz,辐照10 min。基因转染3天后在激光共聚焦显微镜下观察各组绿色荧光蛋白表达情况,并分析其平均荧光强度;同时行常规病理检查,观察低频超声联合微泡辐照对组织的损伤程度。结果 4组中,仅低频超声+微泡组可见明显绿色荧光,与其他各组差异均有统计学意义（P均<0.05）;空白组、单纯质粒组和低频超声组均未见明显绿色荧光。各组均未见明显组织损伤。结论 SonoVue微泡造影剂在低频超声辐照下能够安全有效地促进pEGFP基因转染进入人前列腺癌裸鼠皮下移植瘤组织内。     

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。     

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。