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.     

超声和共聚物P85介导HepG2细胞基因转染的实验研究

目的 探讨超声和共聚物Pluronic P85能否介导HepG2细胞基因转染,并摸索超声辐照条件.方法 质粒DNA用EGFP,超声辐照加或未加P85的HepG2细胞,48 h后荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达,流式细胞仪定量分析转染率,锥虫蓝染色评价细胞活性.结果 0.8 W/cm2、30 s时达到较理想的转染效率.超声 P85组转染率为单独超声组的3倍左右,超声 P85组细胞成活率80%左右,单独超声组细胞成活率60%左右.结论 超声和共聚物能介导HepG2细胞基因转染,在0.8 W/cm2、30 s时达较理想的转染效率,P85使超声介导的细胞损伤有一定程度的增加.     

超声辐照联合PEI介导基因转染的实验研究

目的 探讨超声联合聚乙烯亚胺(PEI)在促进肝癌细胞(HepG2)的基因转染中有无协同作用.方法 选用工业用和实验用PEI为研究对象.用锥虫蓝拒染法检测细胞成活率,选取合适的PEI浓度与绿色荧光蛋白基因(EGFP)质粒DNA共孵育,制备阳离子复合物(PEI/DNA)导入HepG2细胞中和/或辐照超声.24 h后荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达,流式细胞仪定量分析转染率.结果 超声可促进质粒DNA在HepG2细胞的基因转染.PEI对细胞有毒性,当PEI浓度为0.001%时细胞成活率约为70%,选此浓度用于基因转染实验.2种PEI复合物均能显著促进质粒DNA基因转染,其转染率高于单纯辐照超声介导的基因转染,差异有统计学意义(P＜0.01),2种PEI的转染率工业用组(15.42士4.71)%、实验用组(12.27±3.58)%之间的差异无统计学意义(P＞0.05),加入PEI联合辐照超声后转染率下降(P＜0.01).结论PEI和超声均能促进HepG2细胞基因转染,但PEI联合辐照超声后转染率明显下降,二者没有协同作用.工业用与实验用PEI一样具有促进基因转染的作用.     

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.     

超声靶向辐照微泡造影剂介导重组腺相关病毒转染肾癌细胞的研究

目的 以聚乙二醇-聚乳酸羟基乙醇酸-聚赖氨酸(mPEG-PLGA-PLL)阳离子复合物为骨架,构建携带Cy3-siRNA的载基因纳米粒子。探讨超声和(或)微泡造影剂SonoVue促进载Cy3-siRNA 纳米粒子转染鼠源性视网膜色素上皮(RPE)细胞的可行性。方法 采用复乳法制备载Cy3-siRNA纳米粒,检测其粒径、包封率及体外释放情况。在不同的纳米粒子浓度(0.05~0.5mg/ml)和孵育时间下(10min,1~24h),检测载Cy3-siRNA 基因纳米粒子在RPE细胞中的内化过程。载Cy3-siRNA 基因纳米粒子与培养的RPE细胞一起孵育,不同超声辐照条件下,利用倒置荧光显微镜、流式细胞仪观察测定细胞10min瞬态转染和24h稳态转染效果,MTT法检测48h后细胞增殖情况。筛选超声和(或)微泡造影剂介导载Cy3-siRNA纳米粒子转染RPE细胞的最佳转染条件。结果 动态光散射测量纳米粒子的平均直径是(150±20)nm;Zeta电位通过多普勒电泳光散射测量纳米粒子电位为(13±3)mV,高效液相色谱测得包封率为93.3%,28天后纳米粒子的释放率为78.6%。纳米粒子的内化程度随着浓度的增加而增加,在0.45mg/ml时达到了一个平台期,Cy3-siRNA 转染率为(87.0±5.6)%。孵育时间延长,转染率增高,接触时间为12h时,转染率最高。当纳米粒子浓度达到0.5mg/ml时,仍未发现细胞毒性作用。超声声强为0.5W/cm²,辐照时间60s,工作周期50%时,可以提高纳米粒子的转染率达56.3%(P=0.008)。单纯微泡组,微泡浓度为20%时,也可提高纳米粒子在RPE细胞中的转染率(P=0.012)。但是,超声联合微泡组未进一步提高基因的转染(P=0.68)。结论 超声声强为0.5W/cm²,辐照时间60s,工作周期50%时,可以提高纳米粒子的转染率。微泡浓度为20%时,也可提高纳米粒子在RPE细胞中的转染率。超声或微泡造影剂SonoVue可以促进载Cy3-siRNA纳米粒子转染RPE细胞。     

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.     

自制阳离子纳米泡介导HepG2细胞基因转染的实验研究

目的 观察自制阳离子纳米泡作为基因转染载体体外转染肝癌细胞系HepG2细胞的可行性.方法 将脂质体、聚乙烯亚胺(PEI)和全氟丙烷声振后制得微囊带有PEI的阳离子脂质体纳米泡(PNB),评价其基本特性,用其转染HepG2细胞,并辐照超声,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达情况,流式细胞仪检测细胞转染率,CCK-8法评估其细胞活性.结果 制备的PNB表面带有正电荷,能阻碍质粒DNA在电场作用下发生迁移,且能有效地转染HepG2细胞,转染效率达30％～45％,辐照超声后转染效率明显提高(P＜0.05).结论 新型阳离子纳米泡在体外可作为基因转染载体,有效地携带质粒DNA并促进转染,辐照超声可使转染效率显著提高.     

微泡造影剂及超声促进绿色荧光蛋白质粒在人肝癌细胞HepG2内表达的实验研究

目的研究微泡造影剂与超声辐照是否能提高绿色荧光蛋白质粒在人肝癌细胞HepG2中的转染率。方法将培养的HepG2细胞分为四组：第一组为对照组；第二组以脂质体转染；第三组加入微泡造影剂SonoVue并予以超声辐照；第四组加入脂质体和微泡造影剂SonoVue并予以超声辐照．将合有绿色荧光蛋白报告基因的真核表达质粒pEGFP-N1转染人肝癌细胞HepG2，24小时后以荧光显微镜观察人肝癌细胞HepG2中的绿色荧光蛋白表达情况，并用流式细胞仪测算转染率。结果脂质体转染组与微泡造影剂＋超声辐照组有显著性差异（P〈0．05）。脂质体＋微泡造影剂＋超声辐照组与微泡造影剂＋超声辐照组有显著性差异（P〈0．01）结论微泡造影剂和超声辐照协同脂质体能提高目标基因在肝癌细胞内的转染率。     

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.     

NFκB核定位基序增强超声微泡介导的外源基因转染效率

目的 评价NFκB核定位基序增强超声靶向微泡破坏（UTMD）介导的外源基因转染效率的价值。方法 构建人基质细胞衍生因子1α（phSDF-1α）质粒（phSDF-1α组）,并插入NFκB核定位基序,构建具有核输入功能的目的基因质粒phSDF-1α-NFκB（phSDF-1α-NFκB）。用Cy3核酸染料标记两种质粒后在优化的UTMD条件下分别转染人脐静脉血管内皮细胞。CCK-8检测细胞存活率,流式细胞仪和荧光显微镜分别检测质粒的入胞效率和入核效率,RT-PCR和ELISA检测SDF-1α基因和蛋白表达水平。比较两种质粒的入核效率和目的基因表达率。结果 在优化的UTMD条件下phSDF-1α组和phSDF-1α-NFκB组细胞存活率和质粒入胞效率差异均无统计学意义（P均>0.05）,两组质粒入核率分别为（12.96±4.46）%和（83.25±12.15）%,SDF-1α基因相对表达量分别为（39.25±10.14）%和（118.25±27.57）%,SDF-1α蛋白表达量分别为（14.11±5.74）ng/mg和（65.35±11.12）ng/mg蛋白,后者均显著高于前者。结论 NFκB核定位基序能显著增强质粒入核,提高UTMD介导的外源基因转染效率。     

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。     

超声辐照SonoVue增强脂质体介导pEGFP-N1转染乳腺癌细胞

目的 探讨超声辐照SonoVue介导增强型绿色荧光蛋白报告基因质粒(pEGFP-N1)转染乳腺癌MCF-7细胞的最优条件以及超声联合微泡造影剂增强脂质体转染的效果.方法 体外培养人乳腺癌MCF-7细胞,按照不同的辐照条件分组:不处理组,超声辐照十质粒组,微泡浓效组,超声声张组,辐照时间组及工作周期组.分别进行超声辐照,辐照后以MTT法测细胞存活度,流式细胞仪测pEGFP-N1瞬时转染率,取得最佳的辐照条件.重新准备细胞后先以脂质体转染细胞,2 h后加入超声微泡并以最佳条件辐照,用同样的方法测细胞存活率及转染率.结果 20%的造影剂浓度、1.5 W/cm2的声强、90 s的辐照时间、20%的工作周期(占空比)为超声辐照SonoVue介导pEGFP-N1转染MCF-7细胞的最优条件,转染率为(14.21±2.55)%,细胞存活率为(84.60±2.85)%.在增强脂质体转染的实验中,超声微泡脂质体组的转染率最高(22.15±2.69)%,与其他各组相比差异有统计学意义(P<0.05),此时细胞存活率为(80.13±3.61)%.结论 20%的造影剂浓度、1.5 W/cm2的声强、90 s的辐照时间、20%的工作周期是MCF-7细胞的最佳转染条件,超声联合微泡能够增强脂质体转染的效果.     

超声靶向微泡破碎联合半乳糖聚乙烯亚胺介导凋亡素基因诱导肝癌细胞凋亡的研究

目的:探讨超声靶向微泡破碎(ultrasound targeted microbubble destruction,UTMD)联合半乳糖聚乙烯亚胺(PEI-Gal)介导凋亡素基因(VP3)诱导肝癌细胞HepG2凋亡的影响。方法:体外培养HepG2细胞,随机分为4组:(1)对照组;(2)PEI-Gal组;(3)PEI-Gal+超声组;(4)PEI-Gal+超声+微泡组。转染24h后荧光显微镜观察pEGFP-VP3在HepG2细胞中的表达,流式细胞仪检测转染效率,RT-PCR和Western blot分别检测VP3 mRNA和蛋白表达水平,AnnexinV-FITC/PI检测细胞凋亡率。结果:流式细胞仪、RT-PCR和Western blot分析表明,PEI-Gal+超声+微泡组的转染效率为(28.83±2.07)%、VP3 mRNA水平为0.92±0.02,蛋白水平为1.65±0.06,HepG2凋亡率为(37.40±2.12)%,均显著高于其他各组(均P<0.01)。结论:UTMD联合PEI-Gal可明显提高VP3基因转染HepG2细胞的效率及在HepG2细胞内的表达,增加HepG2细胞的凋亡率。     

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。     

超声微泡造影剂介导EGFP质粒转染大鼠骨骼肌

目的 探讨增强型绿色荧光蛋白质粒(EGFP)在大鼠骨骼肌微血管通透性增加的条件下表达的可行性.方法 20只清洁级Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机均分为裸质粒组(P)、质粒 超声组(P U)、质粒 微泡组(P M)和质粒 超声 微泡组(P U M)共4组进行实验.选择增强绿色荧光蛋白质粒与白蛋白微泡相混合,以超声介导白蛋白微泡破裂的方法 对大鼠骨骼肌行基因转染,转染7 d后,荧光显微镜下观察质粒在大鼠脊斜肌组织中的表达情况.结果 P、P M组大鼠脊斜肌组织中均未见增强型绿色荧光蛋白表达;P U组可见少量微弱绿色荧光,荧光强度较P和P M组明显增强(P<0.05),P U M组可见明显特异性增强型绿色荧光蛋白表达,荧光强度约为P、P M组的10倍,P U组的3倍(P<0.05);P U M组转染率为(42.72±10.07)%较之P U组(13.62±6.17)%明显增高(P<0.05).结论 超声介导微泡造影剂破裂造成的脊斜肌组织毛细血管通透性的增加,是血管内基因成功跨越内膜屏障的主要途径之一.     

超声靶向破坏微泡技术介导shRNA抑制小鼠肝癌细胞株JNK1基因表达

目的 探讨应用超声靶向破坏微泡（UTMD）技术介导shRNA抑制小鼠肝癌细胞株JNK1基因表达的能力。方法 构建并筛选shRNA最佳表达载体。体外培养肝癌细胞Hca-F,共分为5组：A组为空白对照组;B组为shRNA质粒组;C组为脂质体组;D组为超声微泡+超声辐照组;E组为脂质体+超声微泡+超声辐照组。应用倒置荧光显微镜观察转染率;荧光定量PCR检测JNK1的mRNA水平;Western-Blot检测JNK1的蛋白质表达。结果 获得了shRNA干扰效果最好的表达载体。各组转染率比较：E组均大于B、C、D组（P均<0.05）;C、D组之间差异无统计学意义（P>0.05）。荧光定量PCR和Western-Blot检测各组JNK1mRNA和蛋白表达比较：E组的JNK1mRNA和蛋白表达水平均最低（P均<0.05）。结论 脂质体转染法与UTMD技术结合可以提高小鼠肝癌细胞株JNK1 shRNA的转染效率,并能够增强基因表达的抑制效果。     

超声微泡造影剂促腺病毒介导MDR1基因转染兔骨髓单个核细胞的作用机制及安全性研究

目的 探讨超声微泡造影剂促进以腺病毒为载体介导的多药耐药基因1(MDR1)体外转染兔骨髓单个核细胞的作用机制和安全性.方法 根据是否加入超声微泡造影剂和进行超声辐照将分选的兔骨髓单个核细胞分为常规培养组(A)、腺病毒转染组(B)、腺病毒转染+超声辐照组(C)、腺病毒微泡造影剂转染组(D)和腺病毒微泡造影剂转染+超声辐照组(E).不同实验因素处理后,采用流式细胞仪检测各组细胞外源性MDR1基因的转染率,同时观测转染后不同时间各组细胞体外扩增情况;台盼蓝拒染法计数各组细胞的存活率;分别用扫描电镜和透射电镜观察超声辐照后细胞超微结构的改变.结果 流式细胞仪检测各组细胞MDR1基因的转染率分别为0.39%土0.11%、5.03%±0.35%、4.93%±0.38%、5.25%±0.80%,19.93%±1.51%,E组明显高于其余4组(P＜0.05);试验各组细胞在转染后不同时期体外增殖情况差异无统计学意义(P＞0.05),各组细胞存活率差异亦无统计学意义(P＞0.05);一定强度的超声辐照后,骨髓单个核细胞胞膜出现一过性的小孔,细胞器发生可逆性肿胀改变.结论 超声微泡造影剂可使兔骨髓单个核细胞通透性暂时性提高,促进腺病毒载体介导的MDR1基因转染;同时不会对细胞的增殖能力、存活率及超微结构造成严重的不可逆损害,证明其是一种安全可行的基因转移新方法.     

微泡造影剂联合超声辐照介导的绿色荧光蛋白质粒转染小鼠肝癌的实验研究

目的探讨微泡造影剂SonoVue联合超声辐照在介导体内基因转染中的作用。方法建立小鼠肝癌皮下移植瘤模型，尾静脉注入绿色荧光蛋白质粒（pEGFP），添加或不添加SonoVue，脉冲多普勒超声辐照（1MHz，2W／cm^2）瘤组织。持续时间1、5、10min，7d后流式细胞仪、荧光显微镜评价pEGFP转染率。HE染色行肿瘤病理学检查。结果SonoVue联合超声辐照组pEGFP的转染率显著高于单纯超声辐照组（P〈0．01）；仅SonoVue与单纯pEGFP2组间转染率无显著差异（P〉0．05）；辐照时间5、10min时pEGFP表达明显高于1min（P〈0．05）。5与10min组间pEGFP表达无显著差异（P〉0．05）。HE染色肿瘤组织无坏死灶出现。结论微泡造影剂联合超声辐照可明显提高基因转染率，且对组织无损害。     

超声辐照微泡对大鼠前列腺增生组织通透性的影响

目的探讨大鼠前列腺增生组织通透性的改变及超声微泡对通透性的影响。方法24只SD大鼠随机分为正常组、前列腺增生组、超声辐照微泡治疗前列腺列增生组(UM BPH组)。UM BPH组注射白蛋白微泡并对前列腺局部用UGT1025型超声基因转染仪辐照。各组电镜观察其前列腺血管及细胞膜变化、计算前列腺指数(prostaticindex,PI),并测定前列腺组织中台盼蓝含量。结果电镜观察可见UM BPH组微血管基底膜变薄,部分血管周围有红细胞漏出,前列腺上皮细胞结构疏松,线粒体内可见空化;BPH组前列腺指数为2.88±0.03,UM BPH组为2.88±0.02,较正常组1.57±0.04均明显增加(P<0.05);前列腺组织中台盼蓝的含量:UM BPH组为(8.54±0.23)×10-9g/L,较BPH组[(2.54±0.11)×10-9g/L]及NP组[(4.20±0.22)×10-9g/L]明显增加(P<0.05)。结论在大鼠BPH时,组织通透性有所下降,超声辐照白蛋白微泡可以增加前列腺组织的通透性。