人类原代干细胞是另一种公认的难以转染的细胞类型,转染这种细胞类型的比较大挑战仍然是效率低和细胞活力低。2015年,王等报道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等转染试剂在人牙周韧带干细胞中的转染效率非常低(<6%),而阳性对照慢病毒载体的转染效率约为95%。与同一研究中采用的磁辅助转染技术相比,后者表现出更高的转染效率(~11%)和更低的毒性。在另一项涉及人骨髓间充质干细胞(hBM-MSC)的研究中,Lipofectamine LTX被证明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亚胺(PEI)等其他试剂产生比较好的转染效率(至少高出三倍),但细胞存活率较低(<50%)。相比之下,使用TransIT-2020试剂可能会获得更好的结果,该试剂的效率约为30%,细胞回收率高达90%,细胞干性约为95%。另一个难以转染干细胞的例子是诱导多能干细胞(iPSCs)。在一项比较转染人类ipsc衍生心肌细胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中,与其他试剂(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂质体试剂TransporterTM5和PEI25)相比,Lipofectamine STEM显示出更高的转染效率(高达32%),其效率低于20%。随着寡核苷酸生物合成产业的发展,不同类型的修饰寡核苷酸也被引入市场,以提高小RNA寡核苷酸转染的效率。上海转染试剂好用
在腺病毒载体或脂质体的全身递送后,转基因表达相对短暂。静脉注射脂丛的肺表达比给药后第1天和第2天观察到的比较大表达量每周减少约1log。造成这种现象的机制可能有以下几种:(a)产生针对外源基因产物的新***抗体,(b)细胞因子介导的启动子关闭,(c)通过凋亡、先天或适应性免疫反应根除表达细胞以及(d)表达基因的细胞因细胞凋亡而减少是导致表达减少。这些机制具有重要意义,因为不可能重复给药,而且转基因净表达会随着时间的推移而减少。尽管通过中和或消除细胞因子的产生可以提高肺中的基因表达水平。静脉给药引起的毒性可能是由于小鼠转氨酶水平的增加,在相同剂量下,小鼠肝脏出现组织病理学病变,但肺部没有不良反应。这种增加可以通过使用较少的细胞毒性阳离子脂质体(CLs)来控制。转氨酶的释放归因于未甲基化的碱基,如pDNA序列中的胞嘧啶和鸟嘌呤。宁夏小动物转染试剂一项与抗血管生成基因传递高度相关的发现是,阳离子脂质体(CLs)选择性地靶向的血管系统。
deae-葡聚糖是一种化学修饰的葡聚糖类似物。通过用二乙基氨基乙基修饰,右旋糖酐链的酰胺化很容易被质子化,这使得它可以自组装成带负电荷核酸的纳米颗粒。deae -葡聚糖是***个用于核酸转染的阳离子聚合物。早在20世纪50年代,它就极大地增强了脊髓灰质炎病毒和SV40病毒DNA在哺乳动物细胞中的转染。随后,deae -葡聚糖被广泛应用于RNA或DNA的转染。然而,由于以下原因,deae -葡聚糖并没有作为比较好候选物:转染效率远低于脂质体等其他试剂;deae -葡聚糖的细胞毒性和免疫原性不容忽视。
RNA和信使RNA与DNA转染类似,RNA可以通过基于RNA的病毒或非病毒载体导入真核细胞。与涉及DNA的转染相比,RNA转染可能产生更高的转染效率,因为后者不需要穿越核膜。在不需要基因组整合、转录和转录后处理的情况下,RNA转染也可能加速所需蛋白质的产生。使用基于信使RNA(mRNA)的载体也可以防止因整合到宿主基因组而引起的并发症,从而允许表达特定的,所需的蛋白质。然而,RNA转染后,蛋白质表达是短暂的,与DNA相比,RNA的稳定性相对较差,因此在细胞内运输时更容易降解。小RNA是长度为18-200个碱基对(bp)的RNA分子,具有调控转录后基因调控和RNA修饰的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干扰RNA(siRNA)、短发夹RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是内源性单链小RNA。miRNAs(18-25bp)通过抑制目标mRNA或干扰其翻译起始,参与下游mRNA的转录后调控。与miRNAs和piRNAs类似,siRNA也在调控转录后基因表达中发挥作用。siRNA的长度通常为20-24bp,可表达为内源性或外源性双链小RNA。shRNA是一种具有发夹环的内源性双链小RNA。shRNA可以结合mRNA上的互补序列来降解它。流式细胞术可以更精确地定量表达特定荧光基因的细胞,以评估转染效率。
携带要转染的特定核酸的载体构建可以进一步分为病毒载体或质粒载体。病毒和质粒通过存在合适的真核启动子促进外源转基因的表达。病毒载体可能在宿主细胞中触发免疫原性反应,而非病毒载体的免疫原性相对较低。需要一种传递机制来促进靶向核酸或载体结构转移到宿主细胞中。其中一些需要物理方法,而另一些涉及使用递送载体,可能是脂质载体或非脂质载体,以帮助增强载体载体复合物与宿主细胞膜之间的接触,从而促进复合物进入细胞。设计和启动转染试验可能具有挑战性,特别是可供选择的转染方法或策略种类繁多的情况下。超声辅助转染涉及在宿主细胞膜上制造微小的孔,以促进核酸(包括DNA和RNA)的传递。上海转染试剂好用
转染试剂的冻融被认为是另一个可能影响转染效率的潜在因素。上海转染试剂好用
基因注射包括通过注射将所需的核酸物质直接输送到宿主细胞核中。当细胞转染具有挑战性时,特别是当需要对宿主细胞进行遗传修饰时,这种方法是一种很好的替代方法。与其他非病毒基因传递方法一样,没有一种方法可以适用于所有不同的细胞类型,选择合适的细胞类型和核酸大小对于确保基因注射的成功至关重要。例如,先前的一项研究报道了成功生成表达cre重组酶(大小~1,000bp)的转基因小鼠细胞系。另一方面,在一项体内研究中,表达转基因的小鼠肌纤维数量与注射次数和给药质粒剂量相关。另一项体外研究进一步支持了这一观点,该研究报道了表达报告基因的宿主细胞的数量与注入细胞的核酸量密切相关。此外,微针的大小、形状和额外涂层的存在也会影响基因注射的效率,因为有报道称,涂有微颗粒的小尺寸微针(<10毫米)能够顺利地将所需的货物输送到皮肤的角质层。上海转染试剂好用