自组装修饰在不同细胞系中对聚酰胺-胺介导的基因递送的影响

目的:通过自组装方法使用蛋白质分子修饰聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)与DNA形成的转染复合物,并考察其性质。方法:使用人血白蛋白(HSA)和表皮生长因子(EGF)修饰PAMAM-DNA转染复合物,测定复合物粒径及Zeta电位;通过DNA固缩程度测定试验和DNaseI消化试验考察修饰后复合物的稳定性;HEK 293T细胞与MCF-7细胞转染质粒,测定其荧光素酶表达水平;MTT检测修饰后复合物对细胞毒性的变化。结果:自组装修饰后的复合物的粒径无显著变化,Zeta电位显著降低,性质稳定;HSA修饰可显著提高复合物在HEK 293T和MCF-7细胞中的转染效率,EGF修饰仅显著提高复合物在MCF-7细胞中的转染效率;两种修饰都能降低PAMAM-DNA复合物对细胞的毒性。结论:自组装修饰方法快速、简便、有效,不影响PAMAM-DNA复合物的稳定性,并且能够实现提高转染效率、靶向递送、降低毒性等目的。     

壳聚糖纳米粒子介导TFPI基因转染的实验研究

目的：评价壳聚糖纳米粒子携带组织因子途径抑制因子（tissue factor pathway inhibitor,TFPI）基因转染的效率及其细胞毒性。方法：制备壳聚糖纳米粒子-TFPI基因复合物，检测其粒度。zeta电位。包埋效率。以Lipofectamine2000为对照，观察血管平滑肌细胞系A10对壳聚糖TFPI基因纳米复合物的摄入速度和数量；利用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测体外转染效果；应用噻唑蓝（MTT）评价壳聚糖纳米粒子的体外细胞毒性。结果：壳聚糖TFPI基因纳米复合物的平均粒径约为141nm，zeta电位为6．8mV；其DNA包埋效率和DNA含量分别为（98．8±34）％和（38．1±2．3）％。A10细胞的摄入和转染实验显示其效率与商品化的细胞转染试剂Lipofectamine2000相近，但是其毒性远低于Lipofectamine2000。结论：壳聚糖纳米粒子可高效携带TFPI基因转染平滑肌细胞，而且对细胞基本无毒性。     

泊洛沙姆407修饰对聚乙烯亚胺的毒性和转染性质的影响

目的:考察泊洛沙姆407修饰对聚乙烯亚胺(PEI)的毒性和转染性质的影响.方法:使用琥珀酰亚胺碳酸脂法将P407连接在PEI的氨基上,得到新聚合物,通过1H-NMR确定新聚合物的结构,将该聚合物与DNA形成复合物,测定复合物的zeta电位,MTT法考察复合物的细胞毒性,使用质粒pGL3-lus作为报告基因,测定虫荧光素酶活性评价复合物对Hela细胞的转染效率.结果:1H-NMR结果表明合成的聚合物具有较高的纯度.复合物的Zeta电位随氮/磷比(N/P)值的增加而增高.复合物的细胞毒性随着N/P值的增加而增大,新聚合物其细胞毒性显著低于未修饰的PEI.新聚合物在高N/P值时仍能保持较高的转染效率.结论:泊洛沙姆407修饰的PEI可以作为一种有效的非病毒基因栽体.     

甘草次酸长循环固体脂质纳米粒的制备与体外性能研究

目的:制备甘草次酸长循环固体脂质纳米粒(GA-LSLN),并对其体外性能进行考察。方法:采用乳化溶剂挥发-高压匀质法制备GA-LSLN,测定其粒径、Zeta电位、包封率和载药量,并对其体外释药进行研究;同时以地塞米松(DEXA)、游离甘草次酸(GA)和GA-LSLN作用于肝癌细胞SK-Hep-1和急性髓细胞白血病细胞MV4-11,采用MTT法考察细胞毒性。结果:GA-LSLN的平均粒径为130.1nm,Zeta电位为-36.2mV,包封率为94.6%,载药量为11.3%,其体外释放规律符合一级速率过程。DEXA、GA和GA-LSLN对SK-Hep-1细胞的半数抑制浓度(IC50)分别为(199±10)、(32±7)、(141±5)μmol.L-1,对MV4-11的IC50分别为(25±3)、(20±5)、(63±4)μmol.L-1。结论:制备的GA-LSLN粒径、包封率和载药量均较理想,药物能达到缓释的作用,GA和GA-LSLN对肝癌细胞和白血病细胞均有较强的细胞毒性。     

阳离子膜融合脂质体介导反义寡核苷酸在Hela细胞中的转染实验研究

目的研究阳离子膜融合脂质体(CFL)介导反义寡核苷酸(ASON)的细胞转染效率及影响因素。方法 逆相蒸发法制备3种不同阳离子含量的脂质体(CL),在CL上引入仙台病毒形成CFL,将制得的阳离子膜融合脂质体与反义寡核苷酸混合得到复合物,考察形态学及载药量,用MTT法考察该载体的细胞毒性,流式细胞仪测定阳性细胞百分率和平均荧光强度。结果制得的CFL形态均匀,粒径为(168±65) nm。载药量随着磷脂/ASON(+/-)电荷比增加而增加。CFL细胞毒性明显低于相同电荷比的CL,细胞转染效率是随阳离子含量、磷脂/ASON(+/-)电荷比增加而增加,血清和低温均对CFL的细胞转染有影响。结论阳离子膜融合脂质体作为载体在低电荷比条件下可降低细胞毒性并可提高细胞转染效率,可作为该ASON的给药系统而进一步研究。     

聚乙烯亚胺的修饰及其作为基因载体的研究

目的:考察聚氧乙烯硬脂酸酯(POES)修饰聚乙烯亚胺(PEI)后聚合物的细胞毒性及其与DNA形成复合物后的载体性质。方法:使用琥珀酰亚胺碳酸脂法将POES连接在PEI上,通过1H-NMR确定接枝聚合物的结构,将接枝聚合物与DNA形成复合物后考察其琼脂糖凝胶电泳行为及测定其粒径、Zeta电位;MTT法考察接枝聚合物的细胞毒性,使用质粒pGL3-lus作为报告基因,测定虫荧光素酶活性以评价复合物对Hela细胞的转染效率。结果:1H-NMR结果表明接枝聚合物具有较高的纯度。凝胶电泳表明接枝聚合物对DNA的包裹能力随着N/P值的增加而升高,随着POES接枝数目的增大而降低。复合物的粒径小于300nm,Zeta电位随N/P值的增加而升高。接枝聚合物细胞毒性显著低于PEI,POES接枝数目低的聚合物转染效率较高。结论:POES修饰的PEI可以作为一种有效的非病毒基因载体。     

脂质体-聚乙烯亚胺-DNA三元复合物的构建及其对细胞的体外转染

目的研究非病毒基因载体脂质体-聚乙烯亚胺(PEI)-DNA三元复合物(TC)的制备方法,评价其体外细胞学性质。方法采用乙醇注入法制备空白阴离子脂质体,与PEI/DNA复合物37℃孵育30 min后,得到TC,考察其理化性质、抗核酸酶降解能力、血浆稳定性、细胞毒性及在卵巢癌细胞(Hela)中的转染效率。结果制备的TC呈类球形,大小较均匀,平均粒径为234.5 nm,Zeta电位为-20.72 mV;TC能在血浆中稳定存在4 h而不发生聚集;与核酸酶作用2 h后,其中的DNA几乎无降解;其细胞毒性较低,在无血清和含血清培养基中均能成功的转染Hela细胞,在含血清培养基中其转染效率明显高于PEI/DNA复合物。结论 TC是一种制备工艺简单、血浆稳定性好、转染率较高、极具应用潜力的非病毒纳米基因载体。     

胎牛血清对聚乙烯亚胺基因传递系统的降毒作用研究

目的:研究胎牛血清(FBS)对聚乙烯亚胺(PEI)基因传递系统的降毒作用。运用Nanoparticles albumin bound技术的原理,制备以FBS修饰PEI/DNA的复合物(PEI/DNA/FBS)。采用MTT比色法计算人宫颈癌上皮Hela细胞存活率(CV),测定PEI质量浓度分别为0.5、1、2、5、10、15、20、30μg/ml时的细胞毒性,比较FBS含量分别为0、2.5%、5%、10%时PEI/FBS复合物和N(PEI中氮的物质的量)/P(DNA中磷的物质的量)比分别为10、20时的PEI/DNA/FBS复合物的细胞毒性差异,比较PEI和N/P比分别为10、20且FBS含量为0、5%、10%的PEI/DNA/FBS复合物作用4、8、12、16 h时的细胞毒性差异。结果:CV值与PEI质量浓度呈负相关,当PEI≥10μg/ml时,对细胞有明显的毒性;随FBS含量的增加CV值增加,当FBS含量为2.5%、5%、10%时PEI/DNA/FBS复合物CV值均在80%以上,且FBS含量为5%、10%时CV值均大于100%;且随作用时间的延长CV值基本维持稳定。结论:FBS可有效降低PEI基因传递系统的细胞毒性,经FBS修饰后的PEI基因传递系统不会随作用时间的延长而加大对细胞的损伤。     

替诺福韦阳离子脂质体的制备及其对人体肝细胞SMMC-7721摄取和细胞毒性研究

目的:研究替诺福韦阳离子脂质体的制备及其促进肝实质细胞摄取的情况和细胞毒性作用。方法:采用叔丁醇冻干法制备替诺福韦阳离子脂质体,测定其包封率及理化性质;以SMMC-7721细胞为模型,研究脂质体对肝实质细胞摄取替诺福韦的促进作用,MTT法检测不同条件下载药脂质体对细胞的毒性情况。结果:制备的脂质体包封率为(88.3±1.6)%,粒径为(278.4±67.6)nm,Zeta电势为(31±5)mV;经半乳糖基及PEG修饰的脂质体较游离药物进入肝实质细胞的浓度明显升高,且时间延长;当替诺福韦脂质体、脂质浓度分别为7.5、30μg·mL-1时,细胞存活率在80%以上,毒性较小。结论:所制备的阳离子脂质体具有显著增加细胞摄取替诺福韦和保护替诺福韦的作用,有望成为抗病毒药物如替诺福韦等的高效传递系统。     

转铁蛋白修饰的载基因前阳离子脂质体制备及其表达研究

本文制备、优化转铁蛋白修饰的前阳离子脂质体，并研究其相关性质。通过薄膜分散膜挤压法制备空白前阳离子脂质体；以鱼精蛋白缩合质粒DNA与空白前阳离子脂质体作用形成载基因前阳离子脂质体(PLPD)；转铁蛋白(transferrin，Tf)再与PLPD作用形成转铁蛋白修饰的载基因前阳离子脂质体(Tf-PLPD)；中心组合设计优化制备工艺；以lacZ为报告基因转染人肝癌细胞株HepG2；测定形态、粒径、电位和转染效率。结果显示，PLPD形态近似于球体，平均粒径为(228.9±8.0) nm，多分散指数为0.122±0.020(n=3)；zeta电位为(-25.08±2.50) mV(n=3)，转染效率(12.18±3.80) mU·mg^-1(protein)。Tf-PLPD平均粒径为(240±12) nm，多分散指数为0.150±0.030(n=3)；zeta电位为(-24.10±2.50) mV(n=3)；转染效率(24.26±2.60) mU·mg^-1(protein)是裸质粒的20倍；实验结果也表明血清的存在不影响PLPD和Tf-PLPD的转染效率；PLPD和Tf-PLPD小于阳离子脂质体LPD对人肝癌细胞HepG2，SMMC7721和张氏正常肝细胞3种细胞株的毒性。由此可见，转铁蛋白修饰的前阳离子脂质体作为基因转运的非病毒载体具有良好的应用前景。     

In vitro characterization and transfection of IL-2 gene complexes

BACKGROUND: Interleukin-2 used in the treatment of malignant tumors has an anti-tumor efficacy. In this study, we have studied in vitro characterization and transfection efficiency of a plasmid encoding hIL-2, pCXWN-hIL-2, complexed to chitosan, polyethylenimine or DOTAP with varying ratios. METHODS: Plasmid DNA was amplified in Escherichia coli DH5alpha and isolated by alkali lysis method. The pDNA/chitosan, pDNA/PEI or pDNA/DOTAP complexes were analyzed by agarose gel electrophoresis for complex formation and by ESEM image analysis system for the morphology and DNA/medium relationship of complexes. DNase stability, the particle size and zeta potential values of complexes were determined. Transfection efficiencies of resulting complexes in two different cell lines were assayed by ELISA method. RESULTS: Conclusively, a transfection activity was observed in both cell lines (HeLa and Swiss3T3) with the order of pDNA/DOTAP>pDNA/PEI>pDNA/chitosan complexes. We have observed that the transfection efficiency was higher in HeLa cell line compared to Swiss3T3 cell line. CONCLUSION: The physicochemical studies like stability, particle size and zeta potential, showed a relationship between the properties of a complex and its transfection efficiency.     

2种方法制备银杏内酯长循环固体脂质纳米粒的比较

目的:研究银杏内酯AB长循环固体脂质纳米粒(GAB-LSLN)的制备方法,并探讨GAB-LSLN的主要理化性质。方法:分别采用超声法和高压乳匀法制备GAB-LSLN。在电镜下观察其形态,测定其粒径、Zeta电位和包封率,并在室温下放置4周,观察GAB-LSLN的稳定性。结果:超声法制备的GAB-LSLN在透射电镜下呈片状存在,形态不规则;高压乳匀法制备的GAB-LSLN呈球状,形态规则。超声法和高压乳匀法制备的GAB-LSLN粒径分别为(219.6±14.3)nm和(173.9±10.4)nm(P<0.001);Zeta电位分别为(—21.12±1.03)mv和(—27.43±2.14)mV(P<0.001),包封率分别为(85.05±0.67)%和(92.49±0.88)%(P<0.001)。高压乳匀法制备的GAB-LSLN室温放置4周后,粒径无显著增加(P>0.05)。结论:高压乳匀法制备GAB-LSLN具有粒径小、稳定性和包封率高的特点,优于超声法。     

齐墩果酸/PLGA-TPGS纳米粒的制备及其体外释放行为研究

目的:制备齐墩果酸/乳酸羟基乙酸共聚物-水溶性维生素E衍生物(PLGA-TPGS)纳米粒(OPN)并考察其体外释放情况。方法:用自制的PLGA-TPGS为载体材料,采用超声乳化-溶剂挥发法制备OPN,考察其粒径、Zeta电位、载药量、包封率、体外累积释放率。结果:所制OPN的平均粒径为(202.4±1.2)nm,Zeta电位为(-21.5±2.2)mV,载药量为(27.65±2.27)%,包封率为(92.52±2.15)%,其在含1.0%十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲液(pH7.4)中呈两相释放,432h时累积释放率为(93.8±2.9)%。结论:所制OPN质量稳定、可控,具有明显的体外缓释作用。     

Solid lipid nanoparticles: formulation factors affecting cell transfection capacity

Since solid lipid nanoparticles (SLNs) were introduced as non-viral transfection systems, very few reports of their use for gene delivery have been published. In this work different formulations based on SLN-DNA complexes were formulated in order to evaluate the influence of the formulation components on the "in vitro" transfection capacity. SLNs composed by the solid lipid Precirol ATO 5, the cationic lipid DOTAP and the surfactant Tween 80, and SLN-DNA complexes prepared at different DOTAP/DNA ratios were characterized by studying their size, surface charge, DNA protection capacity, transfection and cell viability in HEK293 cultured cells. The incorporation of Tween 80 allowed for the reduction of the cationic lipid concentration. The formulations prepared at DOTAP/DNA ratios 7/1, 5/1 and 4/1 provided almost the same transfection levels (around 15% transfected cells), without significant differences between them (p>0.05). Other assayed formulations presented lower transfection. Transfection activity was dependent on the DOTAP/DNA ratio since it influences the DNA condensation into the SLNs. DNA condensation is a crucial factor which conditions the transfection capacity of SLNs, because it influences DNA delivery from nanoparticles, gene protection from external agents and DNA topology.     

聚乙烯亚胺介导基因转染的影响因素研究

目的研究非病毒基因载体聚乙烯亚胺（PEI）介导基因转染的影响因素。方法采用透射电镜观察PEI与DNA形成复合物的形态,分别考察质粒量、复合物形成时间、复合物在细胞上作用时间和氮磷比（N/P）对转染效率的影响,以筛选较优的转染条件。结果PEI可有效地与DNA形成复合物,当质粒量为每孔2μg、复合物形成时间为30min、复合物在细胞上的作用时间为4h且N/P为20时转染效率最高。结论PEI可作为合成新型非病毒载体的骨架,但必须控制有关因素才能得到最佳的和可重复的转染结果。     

氯雷他定包合物凝胶的体外透皮研究

目的:制备氯雷他定包合物凝胶,并进行体外透皮研究。方法:将氯雷他定与羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)形成包合物后再制成凝胶;采用Franz扩散池,以离体鼠皮为透皮屏障进行体外透皮扩散试验,比较氯雷他定包合物凝胶(实验组)与加入1%氮酮透皮促进剂(阳性组)及不含促透剂(阴性组)的氯雷他定凝胶的稳态透皮速率(J)。结果:所制包合物凝胶外观光滑、细腻,黏度适宜;实验组与阳性组的J值分别为(17.82±0.569)、(18.44±0.952)μg.cm-2·h-1,两者比较无显著性差异(P>0.05),但与阴性组((6.180±0.214)μg·cm-2·h-1)比较均具有显著性差异(P<0.05)。结论:氯雷他定与HP-β-CD形成包合物后能提高氯雷他定凝胶透皮性。     

10-羟基喜树碱对肝癌细胞HepG2 DNA甲基化水平的调节作用研究

目的:研究10-羟基喜树碱对肝癌细胞Hep G2的DNA甲基化水平的调节作用。方法:体外培养Hep G2细胞,分为给药组(10-羟基喜树碱25μg/ml)和空白对照组,每组6个小组,每小组5个平行孔,分别于给药后24、48、72 h各组取2个小组,一组用MTT法检测Hep G2细胞的生长抑制率;另一组提取Hep G2细胞的DNA,酸水解后高效液相色谱法检测其甲基化率。结果:10-羟基喜树碱作用24、48、72 h后,Hep G2细胞的生长抑制率分别为(61.6±4.9)%、(85.7±0.7)%、(97.9±0.7)%;给药组Hep G2细胞DNA甲基化率分别为(2.81±0.34)%、(6.67±0.24)%、(6.83±0.24)%,明显高于相应的空白对照组[(1.88±0.13)%、(1.91±0.11)%、(1.98±0.18)%](P<0.05),且与作用时间呈正相关。结论:10-羟基喜树碱在抑制Hep G2细胞的生长的同时提高了细胞DNA的甲基化水平。     

Physico-chemical characterisation and transfection efficiency of lipid-based gene delivery complexes.

Cationic liposomes spontaneously interact with negatively charged plasmid DNA to form a transfection competent complex capable of promoting the expression of a therapeutic gene. This work aims to improve the understanding of the poorly defined mechanisms and structural rearrangements associated with the lipid-DNA interaction. Specifically, dimethyl dioctadecylammonium bromide (DDAB):dioleoyl phosphatidylethanolamine (DOPE) and 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane (DOTAP) liposomes were mixed with a reporter plasmid (pADbeta or pCMVbeta) to form lipid-DNA complexes. The size and charge characteristics of the complexes as determined by photon correlation spectroscopy and microelectrophoresis were found to be dependent on the lipid:DNA ratio, with both DDAB:DOPE-DNA and DOTAP-DNA complexes aggregating at around neutral zeta potential. Negative stain transmission electron microscopy demonstrated at least three distinct complex structures being formed at the same DOTAP:DNA ratio. We postulate that two of these aggregates are structural moieties involved in the formation of the efficient transfection particle. Gel electrophoresis was used to determine the efficiency and extent of lipid-DNA complex formation. Results showed that only DOTAP liposomes were capable of preventing ethidium bromide intercalation with DNA and protecting the enclosed plasmid from nuclease digestion. When a range of lipid-DNA complexes were transfected into in vitro cell lines, the efficiency of reporter gene (beta-galactosidase) expression was found to depend on the type of liposome used in the complex, the ratio of lipid:DNA and the transfected cell line. Our results challenge the requirement for DOPE to be included in the formulation of cationic lipid vectors, especially in the case of DOTAP containing liposomes.