聚乙烯亚胺/DNA复合物处方工艺优化及体外转染效率

目的:考察聚乙烯亚胺(PEI)相对分子质量、氮磷比(N/P比)、溶剂、离子强度等对PEI/DNA复合物形成、表面性质以及细胞转染效率的影响。方法:制备不同相对分子质量PEI/DNA复合物,通过凝胶电泳和紫外吸收检测确定PEI与DNA的复合能力(N/P比),测定不同溶剂、离子强度下的粒径和Zeta电位,考察复合物在HepG2细胞中的转染情况。结果:PEI与DNA的复合能力与PEI的相对分子质量呈正相关,不同溶剂、离子强度会影响复合物的表面性质,以磷酸盐缓冲液(PBS)为溶剂、PEI(25kD)为载体、N/P比为12～15时,PEI/DNA复合物细胞转染效率明显优于质粒DNA,仅略低于阳性对照组。结论:经优化的PEI/DNA复合物可显著提高DNA在细胞中的转染效率。     

聚乙二醇-聚乙烯亚胺共聚物介导体外基因传递

 【目的】研究非病毒基因载体聚乙二醇（PEG）-聚乙烯亚胺（PEI）共聚物的组成对体外介导基因传递的影响。【方法】将含PEG不同分子量和接枝量的PEG-PEI共聚物,与DNA形成复合物。考察带正电荷的PEI与带负电荷的DNA的相互作用,测定了PEG-PEI/DNA复合物的粒径和Zeta电位,及对Hela细胞的毒性和转染率。【结果】PEG侧链并未明显影响PEI与DNA形成复合物的能力;连接PEG5000能够明显降低复合物的粒径;复合物的Zeta电位随着PEG接枝量的增加而降低;细胞毒性不依赖于PEG的分子量的变化,而是取决于PEG的接枝量;共聚物PEG-PEI（2-25-1）被证实为较有效的介导体外基因传递的复合物。【结论】共聚物的结构组成对DNA复合物的理化性质、毒性和转染率都产生较大的影响。     

聚乙二醇-聚乙烯亚胺共聚物介导体外基因传递

【目的】研究非病毒基因载体聚乙二醇（PEG）-聚乙烯亚胺（PEI）共聚物的组成对体外介导基因传递的影响。【方法】将含PEG不同分子量和接枝量的PEG-PEI共聚物,与DNA形成复合物。考察带正电荷的PEI与带负电荷的DNA的相互作用,测定了PEG-PEI/DNA复合物的粒径和Zeta电位,及对Hela细胞的毒性和转染率。【结果】PEG侧链并未明显影响PEI与DNA形成复合物的能力;连接PEG5000能够明显降低复合物的粒径;复合物的Zeta电位随着PEG接枝量的增加而降低;细胞毒性不依赖于PEG的分子量的变化,而是取决于PEG的接枝量;共聚物PEG-PEI（2-25-1）被证实为较有效的介导体外基因传递的复合物。【结论】共聚物的结构组成对DNA复合物的理化性质、毒性和转染率都产生较大的影响。     

对叔丁基杯[4]芳烃酸偶合低相对分子质量聚乙烯亚胺作为非病毒转基因载体的体外研究

目的合成对叔丁基杯[4]芳烃酸偶合低相对分子质量聚乙烯亚胺聚合物作为非病毒转基因载体,并评价其毒性、压缩DNA的能力,携带报告基因转染细胞的能力。方法采用新方法合成对叔丁基杯[4]芳烃酸偶合聚乙烯亚胺聚合物,通过核磁共振方法表征。将合成的新聚合物与DNA混合,得到新聚合物/DNA复合物,用琼脂糖电泳试验测定不同N/P比值形成复合物时对质粒DNA电泳的阻滞情况,评价其压缩DNA能力。透射电镜法检测复合物的大小,MTT法检测其对细胞的毒性作用,使用新聚合物携带报告基因转染细胞,并与PEI25000比较转染率。结果新聚合物压缩质粒DNA的能力随N/P比值增大而增强,在N/P比为6时可以完全阻滞质粒DNA的电泳,在N/P比为60时,复合物粒径约291 nm,复合物的表面电荷约14.6 m V。细胞毒性试验表明新聚合物与PEI25000相比毒性明显下降,携带报告基因转染MCF-7细胞转染效率与PEI25000相近。结论对叔丁基杯[4]芳烃酸聚乙烯亚胺新聚合物具有较强压缩质粒DNA能力,对细胞毒性低,转染效率高,是一种可应用于基因治疗的新型非病毒载体。     

可生物降解多肽基因载体的构建与体外评价

目的 制备一种应用于基因递送系统的硫辛酸修饰的聚精氨酸多肽纳米复合物,并考察其对人胚肾细胞系HEK293细胞的转染效率及细胞毒性.方法 以不同量的半胱氨酸作为交联剂,合成4种不同交联度的还原性硫辛酸修饰的交联聚精氨酸组氨酸(LHRss),利用1H NMR和凝胶色谱鉴定合成的LHRss.取质粒DNA (pDNA)和LHRss以不同氮磷比(N/P)自组装形成纳米复合物,用粒度测定仪测定复合物的粒径和zeta电位,凝胶阻滞电泳测定载体LHRss对pDNA的包裹能力.用LHRss/pDNA纳米复合物与HEK293细胞共同培养,考察不同交联度复合物的细胞摄取情况及相关基因转染情况,并测定不同纳米复合物对HEK293细胞的细胞毒性.结果 通过结构鉴定确定LHRss多肽合成成功.组装形成的纳米复合物粒径分布均匀,N/P≥40时LHRss3/pDNA及LHRss4/pDNA复合物的zeta电位均大于30 mV.凝胶阻滞电泳结果显示N/P值为5时,LHRss3可完全包裹pDNA.当N/P值为40时,HEK293细胞对LHRss3/pDNA的摄取及转染效率高于其他3种复合物及单体硫辛酸修饰的聚精氨酸组氨酸(LHR);其中LHRss3/pGL3复合物的平均荧光强度约为LHR/pGL3复合物的3.98倍,差异具有统计学意义(P＜0.05).细胞毒性实验显示LHR/pGL3及不同交联度LHRss/pGL3转染HEK293细胞24 h后,细胞存活率均在80％以上,其毒性作用均低于bPEI-25K(20 μg/mL bPEI-25K转染细胞24 h后细胞存活率为25％左右,P＜0.05).结论 制备的硫辛酸修饰的聚精氨酸多肽纳米复合物有望成为一种高效的基因载体.     

聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸-聚乙烯亚胺共聚物作为非病毒载体的研究

目的:选用聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸材料作为骨架偶联低分子量聚乙烯亚胺,以构建低毒、高效的新型非病毒性基因载体.方法:用聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸(PHPAG)为基本骨架,偶联低分子量的聚乙烯亚胺(PEI 1.8 kDa)形成聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸-聚乙烯亚胺(PHPAG-PEI 1.8 kDa)的载体材料.通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、粒径测定、凝胶体积排除色谱法(GPC)等化学物理方法,凝胶电泳阻滞实验、MTT细胞毒性实验、细胞转染等生物学实验,对聚合物的结构及性能进行研究.结果:成功合成载体材料PHPAG-PEI 1.8 kDa.通过1H-NMR证实材料PHPAG-PEI 1.8 kDa在5或6个氨基酸上能偶合1个PEI 1.8 kDa.GPC结果表明PHPAG、PHPAG-PEI 1.8 kDa 2种材料的分子量约为1.2×104.粒径检测结果显示,PHPAG-PEI/pDNA复合物的平均粒径为200 nm左右.凝胶电泳阻滞实验表明,PHPAG-PEI/pDNA复合物在N/P为3.5∶1时可以完全阻滞DNA.细胞毒性实验表明,在COS-7和A293 2种不同的细胞中,载体材料显示出较低的毒性,与对照组PEI 1.8 kDa相近.在B16细胞、Hela细胞上的转染实验表明,PHPAG-PEI/pCAG-Luc3的复合物在N/P为25∶1时的转染效率最高,高于对照组PEI 25 kDa.结论:PHPAG-PEI聚合物载体材料是一种有潜在用途的非病毒基因药物载体.     

聚乙烯亚胺载基因纳米颗粒的制备及其相关特性的研究

目的 制备聚乙烯亚胺载基因纳米颗粒并研究其理化性质和体外转染活性.方法 通过自由基聚合法制备出聚乙烯亚胺空载纳米粒后,用绿色荧光蛋白(PEGFP-C1)质粒做报告基因,以静电吸附的方式将PEGFP-C1质粒DNA和聚乙烯亚胺结合形成聚乙烯亚胺裁基因纳米粒,用透射电镜观察其形态特征,激光粒度分析仪测定其粒度分布、表面电位(Zeta电位),MTT试验检测聚乙烯亚胺纳米载体HepG2和L-02的细胞毒作用,用体外基因转染实验评价纳米粒的转染活性,用流式细胞仪测定转粢效率.结果 聚乙烯亚胺与聚甲基丙烯酸甲酯形成表面带正电荷的纳米粒,呈单分散球形,平均粒径为102.62 nm,Zeta电位为+46.2 mV.当PEGFP-C1质粒DNA与纳米粒的N/P为3.2:1以上时,两者方可完全结合形成复合物.PEI纳米粒可携带质粒DNA进入COS7细胞,并突破吞噬小泡释放质粒于细胞质,最终质粒聚集于细胞核内进行表达.结论 聚乙烯亚胺纳米粒可以用作基因递送的非病毒栽体系统,值得进一步研究.     

聚乙烯亚胺介导NIH-3T3细胞体外转染pEGFP-N1系统优化

目的 优化聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)介导的细胞转染以提高目的 基因在细胞中的表达强度.方法 根据PEI/DNA不同的质量比(0:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1)利用凝胶阻滞分析结合的情况;不同质量比PEI/DNA形成的复合物对NIH-3T3细胞的转染通过细胞表达强度获得最佳PEb/DNA质量比;比较实验组l(PEI/DNA质量比2:1)、实验组2(重复PEL/DNA质量比2:1)及实验组3(PEI/DNA质茸比4:2)3种转染方案,探讨重复转染的方法是否提高细胞表达强度.结果 ①通过凝胶阻滞分析PEI/DNA能够稳定结合的质量比是1:1～10:1;②PEI/DNA复合物对NIH-3T3细胞进行转染,其荧光表达强度当PEI/DNA(质量比)≤2时随着PEI的增加而提高,当PEI/DNA(质量比)>2时,荧光表达强度反而降低;③采用重复转染的方法实验组2细胞荧光表达强度(24.08±0.28)%明显高于实验组1(8.97±4.02)%和实验组3(14.24±2.68)%(P<0.05).结论 在PEI/DNA(质量比)=2的条件下,PEI/DNA复合物转化NIH-3T3细胞的效果比较理想,重复转染可以提高细胞转染后荧光表达强度.     

基因载体MPEG-PLL共聚物与DNA形成复合物的体外研究

目的 研究非病毒基因载体聚乙二醇单甲醚(MPEG)-聚-L-赖氨酸(PLL)共聚物的组成在体外介导基因传递的影响.方法 将含有不同量MPEG的MPEG-PLL共聚物,与DNA形成复合物.测定MPEG-PLL/DNA复合物的粒径、Zeta电位,并进行凝胶阻滞分析,观察其对Hela细胞的毒性和转染率.结果 MPEG侧链并未...     

BMP-7/GFP融合基因在人肾小管上皮细胞的表达与定位

目的 构建骨成形蛋白-7(BMP-7)／绿色荧光蛋白(GFP)融合基因，观察其在人肾小管上皮细胞的表达与定位。方法 将小鼠BMP-7全长eDNA与GFP融合，连接进入真核细胞表达质粒pEGFP-C1中，以脂质体介导的方法将重组表达质粒pEGFP-C1-BMP-7转染入人肾小管上皮细胞。采用Western blot方法检测BMP-7在肾小管上皮细胞的表达；激光共聚焦荧光显微镜观察BMP-7在人肾小管上皮细胞中的定位情况。结果 限制性酶切以及DNA测序结果均说明所构建的重组质粒为BMP-7／GFP融合基因表达质粒。瞬时转染入肾小管上皮细胞BMP-7蛋白表达量较空载体转染组明显增加；GFP转染的细胞荧光均匀分布在整个细胞中，而pEGFP-C1-BMP-7转染的细胞荧光主要集中在细胞浆和细胞膜表面。结论 重组BMP-7／GFP融合蛋白具有GTP自发荧光的特性，且不影响BMP-7在细胞内的正确表达。     

壳聚糖修饰对细胞摄入和细胞毒性的影响

目的研究精氨酸或十六烷基修饰壳聚糖对其细胞摄入和细胞毒性的影响及作用机制。方法用α-32P-dATP标记质粒DNA,分别与十六烷基化壳聚糖和精氨酸修饰的壳聚糖通过复凝聚方法形成壳聚糖DNA纳米复合物。采用血管平滑肌A10细胞进行摄入测试,并用β液闪计数仪检测结果。用MTT方法对壳聚糖DNA纳米复合物的细胞毒性进行评价。结果经32P标记的DNA与不同修饰的壳聚糖复合所形成的纳米复合物粒径约为55·9~174·9nm,zeta电位约为1·8~10·8mV。细胞摄入实验显示通过精氨酸或十六烷基修饰的壳聚糖与DNA形成的纳米复合物更易于进入细胞。其中十六烷基化壳聚糖DNA纳米复合物(HCNC)在N/P为1∶1时细胞摄入量最高,精氨酸修饰的壳聚糖DNA纳米复合物(ACNC)细胞摄入次之,与未经修饰的壳聚糖DNA纳米复合物(UCNC)相比,差异具有显著性(HCNC、ACNC比UCNC高1·3倍,P<0·05)。细胞毒性实验显示,修饰后的壳聚糖纳米复合物的毒性远远小于商品化的细胞转染试剂Lipofectamine2000。结论两种修饰对壳聚糖DNA纳米复合物的血管平滑肌细胞摄入有明显促进作用,其作用机制各不相同;同时其细胞毒性远小于商品化的细胞转染试剂Lipofectamine2000。     

重组鼠骨形态发生蛋白7真核表达载体的构建及在心肌细胞中的表达

目的:构建重组鼠骨形态发生蛋白7(BMP-7)的真核表达载体,并观察其在原代培养乳鼠心肌细胞中的表达情况。方法:将RT-PCR法获得的重组鼠BMP-7cDNA克隆入真核表达载体pcDNA3.1中,在FuGENE6.0介导下转染差速贴壁法体外培养的乳鼠心肌细胞,72h后分别应用RT-PCR、免疫细胞化学法和Western blotting检测mRNA和蛋白水平的表达情况。结果:经过PCR及酶切鉴定证明获得了真核表达质粒pcDNA3.1-BMP-7;通过RT-PCR、免疫细胞化学法和Western blotting证明pcDNA3.1-BMP-7能有效转染心肌细胞并表达BMP-7蛋白。结论:应用pcDNA3.1载体系统可有效转染重组鼠BMP-7,为应用于抗缺血再灌注损伤的研究创造了条件。     

续断对兔骨缺损修复中BMP-2基因表达的影响

[目的]观察续断在兔桡骨骨缺损修复过程中对BMP-2基因表达的影响.[方法]取30只家兔随机分成5个组,在双侧桡骨中段制作20mm长骨缺损模型.取自体松质骨颗粒,植骨于骨缺损处.实验组用续断按照20g/kg剂量混合于饲料中喂养,对照组单纯喂养饲料.于术后1,2,4,6,8周行X线检查后取骨痂用免疫组织化学及Real Time RT-PCR方法检测BMP-2基因的表达变化.[结果]实验组1周时BMP-2呈弱阳性表达,2周时呈阳性表达,4周时呈强阳性表达,6周及8周时呈阳性表达.对照组4周时呈阳性表达外1,2,6,8周时均呈弱阳性表达.实验组1周时较对照组BMP-2基因表达量无明显差异,2,4,6,8周时实验组BMP-2基因表达量均较对照组明显增加(P<0.05),4周时表达量增加最明显.[结论]续断在骨缺损修复过程中有明显的增加BMP-2基因表达的作用,可促进骨缺损的修复.     

双嵌段磷酸胆碱基聚合物作为c-myc AS-ODN基因运输载体研究

目的 探讨双嵌段磷酸胆碱基聚合物MPC30-DEA70 作为反义寡核苷酸（AS-ODN）运输载体的安全性和有效性.方法 将载体MPC30-DEA70（N）与c-myc AS-ODN（P）在不同N/P比值的条件下复合,应用DNA凝胶电泳法、荧光显微镜、流式细胞术和四甲基偶氮唑盐（MTT）法对复合物溶液进行检测,观察复合物在HeLa细胞中的转染情况.结果 c-myc AS-ODN能与载体MPC30-DEA70电性中和,N/P比值越大复合物正电性越强;MPC30-DEA70/AS-ODN复合物能够进入细胞,转染效率随着N/P比值增大而增大;同时随着N/P比值增大复合物对细胞的增殖抑制作用显著增强.结论 MPC30-DEA70可以有效负载和运输c-myc AS-ODN,抑制HeLa细胞增殖,是一种新型的、安全有效的非病毒类转基因载体.     

BMP-7对大鼠脑缺血再灌注氧化应激损伤的影响

目的探讨骨形态发生蛋白-7（BMP-7）对大鼠脑缺血再灌注（I-R）氧化应激损伤的影响。方法成年雄性Wistar大鼠60只,随机分为假手术组、I-R组、BMP-7组,每组20只,采用线栓法制作大脑中动脉I-R模型,观察BMP-7对大鼠神经功能缺损评分、脑梗死体积、丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH—PX）活性的影响。结果与Ht组相比,BMP-7组大鼠神经功能缺损评分降低（t=2．33,P〈0．05）,脑梗死体积减小（t=5．51,P〈0．05）,MDA含量降低（F活性升高（F=22．19±68．11,q=9．41～16．25,P〈0．05）。能与清除自由基,减轻氧化性损伤有关。33．99、42．94,q=6．59、6．16,P〈0．05）,SOD和GSH—PX结论BMP-7对大鼠I-R损伤具有保护作用,其机制可     

RETINOIC ACID DOWN-REGULATES BONE MORPHOGENETIC PROTEIN 7 EXPRESSION IN RAT WITH CLEFT PALATE

Objective To evaluate the effects of retinoic acid （RA） on expression of bone morphogenetic protein 7 （ BMP-7 ） in rat fetus with cleft palate, and the effects of RA on proliferation and apoptosis of osteoblasts. Methods All-trans RA （ATRA） was used to induce congenital cleft palate in Wistar rat. BMP-7 mRNA expression in maxillary bone tissue of fetal rats was measured by Northern blotting analysis. Flow cytometry and MTF assay were used to measure the apoptosis and proliferation of ATRA-treated MC-3T3-E1 cells. BMP-7 mRNA and protein expressions in ATRA-treated MC-3T3-E1 cells were detected by RT-PCR and Western blotting analysis. Remilts ATRA could induce cleft palate of rat fetus. The incidence rate of cleft palate induced by 100 mg/kg AT-RA （45.5%） was significantly higher than 50 mg/kg ATRA （ 12.5%, P 〈 0. 05 ）. BMP-7 mRNA expression decreased in maxillary bone tissue of rat fetus with cleft palate. MC-3T3-E1 cells proliferation treated with 1 × 10^-6 mol/L ATRA decreased by 60%, the cell apoptosis increased by 2 times. BMP-7 mRNA and protein levels in MC-3T3-E1 cells treated with 1 × 10^-6 mol/L ATRA decreased by 60% and 80%, respectively, compared with ATRA-untreated cells （ P 〈 0.05 ）. Conclusions BMP-7 may play an important role in embryonic palate development. RA may possess the ability to down-regulate cell proliferation through regulation of BMP-7 gene expression.