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。     

超声声学造影剂介导肝细胞生长因子基因转染的体外实验

目的 研究超声声学造影剂促进肝细胞生长因子(HGF)基因在大鼠肝星状细胞株(HSC-T6)中的转染效果.方法 将HSC-T6接种在24孔板中,随机分为5组:①空白对照组(C);②单纯质粒组(P);③载基因超声声学造影剂组(M);④质粒+超声组(P+U);⑤载基因超声声学造影剂+超声组(M+U).荧光显微镜及流式细胞仪检测pIRES2-EGFP/HGF在细胞内的表达及转染效率;MTT法检测该方法 对HSC-T6生长活性的影响;Western Blotting检测HGF蛋白的表达.结果 M+U组的绿色荧光强度及转染率均高于其他各组,并对细胞活性无明显影响,且HGF蛋白的表达均高于其他各组(P＜0.05).结论 超声声学造影剂可提高基因在体外培养HSC-T6的转染效率,并对细胞活性无明显影响,为提高非病毒载体的转染效率提供一个新策略.     

超声微泡造影剂介导小鼠骨骼肌基因转染实验研究

目的探讨微泡造影剂在超声作用下是否可增加小鼠骨骼肌基因转染效率.方法 40只昆明小鼠随机分为4组,每组10只,第一组:在胫前肌注射造影剂与绿色荧光蛋白(GFP)质粒的混合溶液;第二组:注射与第一组相同的混合溶液后立即加超声辐照;第三组:注射GFP;第四组:在注射GFP后立即用超声辐照.7天后取小鼠胫前肌观察绿色荧光蛋白的表达情况.结果第一组与第二组有较多GFP表达,部分肌纤维绿色荧光较明亮,部分较暗淡;第三组和第四组GFP表达量较少.第一组与其余各组间的差异有显著性意义,P＜0.05;第二组与其余各组间的差异有显著性意义,P＜0.05;第三组与第四组间的差异无显著性意义,P＞0.05.结论超声微泡造影剂在超声作用下可明显增强小鼠骨骼肌的基因转染效率;未加超声波作用时,直接肌注携基因的超声微泡造影剂亦可增加小鼠骨骼肌的基因转染效率.     

超声造影剂SonoVue介导P53基因转染胰腺癌的实验研究

目的探讨超声造影剂SonoVue联合超声辐照介导野生型P53基因对裸鼠胰腺癌的转染作用。 方法构建野生型P53真核质粒表达载体pcDNA3.1＋/P53,建立裸鼠胰腺癌皮下模型。将60只荷瘤裸鼠分成4组,第1组瘤体内注入造影剂＋P53质粒,超声辐照瘤体;第2组注入P53质粒后超声辐照;第3组注射造影剂＋P53质粒;第4组注入P53质粒。利用RT-PCR、western blot、免疫组化检测P53基因在组织中的表达情况。 结果成功构建了P53真核质粒表达载体pcDNA3.1＋/P53及建立了胰腺癌动物模型;超声辐照微泡造影剂可促进P53基因在胰腺癌中的转染及表达。第1组P53的表达量明显高于其他3组（P〈0.05）,第2组基因表达高于第3、4组（P〈0.05）,第3、4组间基因表达差异无统计学意义（P〉0.05）。 结论造影剂联合超声辐照可明显增加P53基因在胰腺癌中的转染,可作为促进P53基因转染胰腺癌的辅助方法。     

超声波、超声造影剂与基因转染

基因治疗极有可能成为人类最终征服许多难治性疾病的一种新的治疗手段，是目前医学分子生物学最重要的研究领域之一。然而，基因治疗要广泛地应用于临床尚存在许多难题，其中如何将目的基因安全、高效、靶向性地导人体内特定器官、组织并在靶细胞内表达是目前有待解决的难题之一。     

超声靶向破坏微泡介导基因转染的研究进展

超声靶向破坏微泡(ultrasound-targeted microbubble destruction,UTMD)是一项新兴的介导基因转染的技术,较传统病毒载体介导的基因感染方法具有更为安全及组织靶向性的优势.近十多年来,学者们对UTMD研究不断深人,利用该技术进行体内外基因转染的实验研究取得了一定的成果.     

超声介导药物或基因传递的机制及研究进展

超声是一种无创的、可视的治疗诊断模式,可用来追踪药物载体,触发药物释放,提高局部药物沉淀,且有很高的空间精度。超声介导药物或基因传递可以增加治疗效果和降低副作用。为了更详细地认识超声联合微泡介导药物传递的过程,以及进一步开发超声的治疗作用,本文就超声作用下微泡介导药物传递的机制作一综述。     

超声微泡造影剂介导PEDF基因转染大鼠视网膜与传统转染比较的实验研究

目的探讨超声微泡造影剂与脂质体介导色素上皮源性因子（pigment epithelium derived factor,PEDF）质粒转染大鼠视网膜、脉络膜的效率及治疗脉络膜新生血管（choroidal neovascu larization,CNV）效果。方法氩绿激光对Long-Evans大鼠视网膜进行光凝建造CNV模型。将36只CNV大鼠分为3组：（1）空白组,（2）超声辐照微泡转染组,（3）脂质体转染组。于转染后7、14、28d,分别进行荧光眼底血管造影（fundus flourascent angiography,FFA）,RT-PCR检测。结果转染后7、14d超声微泡介导PEDF质粒对大鼠视网膜的转染效率与脂质体介导的转染效率相似,但转染后28d两者转染效率差异有显著性。超声微泡与脂质体介导PEDF质粒转染对CNV有抑制作用。结论利用一定能量的超声击碎携带PEDF质粒的超声微泡造影剂,能够有效地提高PEDF质粒在大鼠视网膜脉络膜的转染效率,对大鼠脉络膜新生血管有一定抑制作用。     

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.     

超声造影剂介导靶向治疗的研究进展

新型超声造影剂的制备及其应用研究是近年来超声医学研究的热点和前沿。与目前临床已经广泛应用的CT、MRI造影剂相比，超声造影剂具有更广阔的市场开发前景。近年来超声造影剂在应用研究方面取得了突破性进展，使之不仅可用于诊断，而且可用于治疗。超声造影剂介导靶向治疗研究近年来发展很快，主要集中在以下几个领域。     

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.     

Effect of albumin and dextrose concentration on ultrasound and microbubble mediated gene transfection in vivo

Ultrasound and microbubble mediated gene transfection has great potential for site-selective, safe gene delivery. Albumin-based microbubbles have shown the greatest transfection efficiency but have not been optimised specifically for this purpose. Additionally, few studies have highlighted desirable properties for transfection specific microbubbles. In this article, microbubbles were made with 2% or 5% (w/v) albumin and 20% or 40% (w/v) dextrose solutions, yielding four distinct bubble types. These were acoustically characterised and their efficiency in transfecting a luciferase plasmid (pGL4.13) into female, CD1 mice myocardia was measured. For either albumin concentration, increasing the dextrose concentration increased scattering, attenuation and resistance to ultrasound, resulting in significantly increased transfection. A significant interaction was noted between albumin and dextrose; 2% albumin bubbles made with 20% dextrose showed the least transfection but the most transfection with 40% dextrose. This trend was seen for both nonlinear scattering and attenuation behaviour but not for resistance to ultrasound or total scatter. We have determined that the attenuation behaviour is an important microbubble characteristic for effective gene transfection using ultrasound. Microbubble behaviour can also be simply controlled by altering the initial ingredients used during manufacture.     

超声微泡造影剂声诺维与基因转染的研究

超声微泡是一种新型基因转染的载体,超声辐照微泡（SonoVue）可增加基因在体内及体外的转染效率。若在不损伤基因和组织的前提下促进基因的转染,合适的辐照条件是非常重要的。     

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。     

超声靶向微泡破坏实现肿瘤递药研究进展

超声微泡（MB）是诊断成像及药物递送的重要载体。超声靶向微泡破坏（UTMD）技术具有安全、无创、高效且可控等优点。以低强度聚焦超声（LIFU）触发UTMD可将载药MB准确送达肿瘤组织,是极具前景的靶向递药方式。本文就UTMD作用机制及其用于肿瘤递药研究进展进行综述。     

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。     

Prediction and optimization of gene transfection and drug delivery by electroporation

Although electroporation is widely used for laboratory gene transfection and gaining increased importance for nonviral gene therapy, it is generally employed using trial-and-error optimization schemes for lack of methods to predict electroporation's effects on cells. Therefore, we used a statistical approach to quantitatively predict molecular uptake and cell viability following electroporation and show that it predicts both in vitro and in vivo results for a wide range of molecules, including DNA, in 60 different cell types. Mechanistically, this broad predictive ability suggests that electroporation is mediated primarily by lipid bilayer structure and only secondarily by cell-specific characteristics. For gene therapy applications, this approach should facilitate rational design of electroporation protocols.     

超声微泡介导大鼠肾脏β-半乳糖苷酶基因转导

目的 应用超声微泡介导β-半乳糖苷酶基因转导大鼠肾脏,探讨超声微泡介导肾脏基因转导的效率和可行性.方法 Wistar大鼠40只,分为超声微泡质粒组、微泡质粒组、超声质粒组、裸质粒组、超声微泡组和超声PBS组.超声微泡质粒组经肾动脉注射微泡和质粒混合物,并以0.3 W/cm2超声辐照肾脏,转导后3 min、12 h、3 d、7 d取肾和肝、脾等肾外器官;超声质粒组、超声微泡组和超声PBS组给予肾动脉注射质粒、微泡和PBS后超声辐照肾脏,微泡质粒组和裸质粒组仅给予肾动脉注射微泡和质粒混合物,不予超声暴露,转导后12 h取材.冰冻切片行X-gal染色观察肾脏和肾外器官β-半乳糖苷酶基因表达,Megalin免疫组化复染观察转导基因的肾组织定位;PAS染色观察肾组织病理变化;生化检测血AST、ALT、BUN和Cr水平.结果 超声微泡介导质粒转导12 h后大鼠肾组织可见较大量β-半乳糖苷酶基因表达,集中在肾小管,靠近皮质较多,肾小球和肾间质无表达,至7 d时肾小管仍有表达,Megalin免疫组化复染显示β-半乳糖苷酶基因主要在近端小管表达.超声质粒组大鼠肾脏有极微量基因表达,其他四组均无基因表达.各实验组大鼠肝、脾等肾外器官均无基因表达,肾脏PAS染色和血清学检查均无明显病理学变化.结论 超声微泡可有效促进大鼠肾脏基因转导,是一种较为安全有效的基因转导方法.     

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

Objective To investigate the relationship of gene transfection efficiency with different ultrasound exposure time and different dose of microhuhble,and to find the appropriate ultrasound parameters for gene transfection. Methods Plasmid encoding enhanced green fluorescent protein(pEGFP) was chosen as a report gene and HepG2 cells were chosen as research object. The HepG2 cells plus pEGFP and different dose of microbubble were exposed to ultrasound(1 MHz,0.5 W/cm2) with varying time. Twenty-four hours later, the expression of EGFP in the cells was observed by fluorescence microscope,the transfection efficiency was assessed by FACS and the cell viability was observed by trypan blue exclusion. Results The expression of EGFP in all experimental groups was different,and the approving transfection efficiency was got by ultrasound exposed for 20 s when the dose of microbubble was 60 μl. Conclusions With fixed ultrasound frequency and power, different transfection efficiency was got when the exposure time and dose of microbubble were different. The appropriate parameter was 20 s,60 μl, which can supply information for further study.     

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.