魚精蛋白作為RNA遞送穩(wěn)定劑具有重要作用,其具體作用機(jī)制主要包括以下幾個(gè)方面:一、保護(hù)RNA免受降解魚精蛋白是一種天然陽(yáng)離子肽混合物,由于其帶正電荷的特性,可以與帶負(fù)電荷的RNA通過相反電荷驅(qū)動(dòng)耦合23。在生物系統(tǒng)中,RNA很容易被RNase降解,而魚精蛋白可以與RNA復(fù)合,形成穩(wěn)定的復(fù)合物,從而保護(hù)RNA免受降解1213。例如,通過將單鏈RNA(ssRNA)與帶正電荷的蛋白魚精蛋白復(fù)合,可以穩(wěn)定陰離子RNA1213。二、增強(qiáng)細(xì)胞穿透性魚精蛋白不僅可以保護(hù)RNA,還能增強(qiáng)RNA的穿透細(xì)胞的能力。魚精蛋白-RNA復(fù)合物的形成具有雙重功能,一方面保護(hù)RNA不被降解,另一方面增強(qiáng)其穿透進(jìn)入細(xì)胞的能力23。這種增強(qiáng)的細(xì)胞穿透性可能是由于魚精蛋白的陽(yáng)離子性質(zhì),使其能夠與細(xì)胞膜相互作用,促進(jìn)RNA的進(jìn)入細(xì)胞2。不同種類的納米顆粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞系后,產(chǎn)生不同的效率、毒性和組織特異性。北京蘇州轉(zhuǎn)染試劑
對(duì)基因表達(dá)的影響:在微小RNA-1180轉(zhuǎn)染對(duì)腎*細(xì)胞生長(zhǎng)的影響的研究中,腎*細(xì)胞分為兩組:dsControl組和miR-1180組。實(shí)時(shí)定量(qRT)-PCR檢測(cè)p21mRNA的表達(dá)變化,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染miR-1180后,786-O和ACHN細(xì)胞中p21mRNA水平分別上調(diào)(P〈)和(P〈),p21蛋白表達(dá)趨勢(shì)與qRT-PCR結(jié)果相符,CDK4、CDK6和CyclinD1蛋白的表達(dá)明顯下調(diào)。同時(shí),流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測(cè)細(xì)胞周期變化顯示細(xì)胞周期被阻滯在G0/G1期,MTS結(jié)果顯示細(xì)胞活力明顯降低,集落形成實(shí)驗(yàn)顯示細(xì)胞增殖能力降低。結(jié)論是miR-1180能******腎*細(xì)胞中p21蛋白的表達(dá),并抑制腎*細(xì)胞786-O和ACHN的生長(zhǎng)1。在微小RNA-330-5p過表達(dá)對(duì)宮頸*細(xì)胞C33A中腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子4(TRAF4)基因表達(dá)的抑制作用和對(duì)C33A細(xì)胞增殖的影響的實(shí)驗(yàn)中,通過Lipofectamine2000轉(zhuǎn)染試劑分別向?qū)m頸*細(xì)胞系C33A瞬時(shí)轉(zhuǎn)染miR-330-5p模擬物(設(shè)為實(shí)驗(yàn)組)或者轉(zhuǎn)染miR-NC(設(shè)為對(duì)照組),結(jié)果顯示與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組C33A細(xì)胞中TRAF4mRNA下降(p<),TRAF4蛋白下降(p<)。集落形成實(shí)驗(yàn)顯示,實(shí)驗(yàn)組C33A細(xì)胞的增殖能力明顯下降(p<)。結(jié)論是miR-330-5p可通過降低宮頸*細(xì)胞C33A中TRAF4的表達(dá)抑制宮頸*細(xì)胞C33A的增殖。 北京蘇州轉(zhuǎn)染試劑基因注射包括通過注射將所需的核酸物質(zhì)直接輸送到宿主細(xì)胞核中。
三、脂質(zhì)體組成對(duì)轉(zhuǎn)染效率的影響不同脂質(zhì)組成的影響:研究發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)體的組成對(duì)不同類型細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率有影響。例如,四種不同的DOTAP與DOPE重量比的脂質(zhì)體配方對(duì)不同細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率不同。Huh7和AGS細(xì)胞的比較好脂質(zhì)體組成是T1P0和T3P1;COS7細(xì)胞是T3P1和T1P1;A549細(xì)胞是T1P1和T1P36。脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的影響:脂質(zhì)體復(fù)合物的形狀會(huì)隨著DOPE比例的增加從層狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榈沽切谓Y(jié)構(gòu),但在所有使用的細(xì)胞系中,特定結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)染效率上沒有明確的優(yōu)勢(shì)6。四、其他因素的影響血清的影響:對(duì)于某些細(xì)胞,血清的存在會(huì)影響轉(zhuǎn)染效率。如Siha細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)轉(zhuǎn)染效率更高,而在Caco-2細(xì)胞的轉(zhuǎn)染中,血清在本實(shí)驗(yàn)室條件下并不影響轉(zhuǎn)染效率19。細(xì)胞傳代次數(shù):Caco-2細(xì)胞在2-5次細(xì)胞傳代時(shí)轉(zhuǎn)染效率比較高9。綜上所述,脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染對(duì)不同類型細(xì)胞的影響存在多方面的差異,包括轉(zhuǎn)染效率、影響因素以及脂質(zhì)體組成等。在進(jìn)行脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)時(shí),需要根據(jù)不同的細(xì)胞類型優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件,以獲得比較好的轉(zhuǎn)染效果。
脂質(zhì)體組成:脂質(zhì)體的組成對(duì)轉(zhuǎn)染效率有重要影響。不同的脂質(zhì)體可能具有不同的電荷性質(zhì)、大小和穩(wěn)定性,這些因素都會(huì)影響脂質(zhì)體與細(xì)胞的相互作用。陽(yáng)離子脂質(zhì)體通常具有較高的轉(zhuǎn)染效率,因?yàn)樗鼈兛梢耘c帶負(fù)電荷的DNA結(jié)合,并通過靜電作用與細(xì)胞表面結(jié)合。例如,Lipofectamine2000和Lipofectamine3000都是常用的陽(yáng)離子脂質(zhì)體,它們?cè)诓煌愋偷募?xì)胞中都表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)染效率11316。脂質(zhì)體的組成還可能影響其在細(xì)胞內(nèi)的釋放和穩(wěn)定性。一些脂質(zhì)體可能更容易被細(xì)胞內(nèi)的酶降解,從而降低轉(zhuǎn)染效率。小RNA和質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染可用于評(píng)估轉(zhuǎn)染效率。
對(duì)細(xì)胞周期的影響:在微小RNA-1180轉(zhuǎn)染腎*細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)CM結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染miR-1180后,位于G0/G1期的細(xì)胞比例明顯增大,而位于S期和G2/M期的細(xì)胞比例明顯下降,表明細(xì)胞周期被阻滯在G0/G1期1。對(duì)轉(zhuǎn)染效率的影響:在脂質(zhì)體介導(dǎo)RNA干擾質(zhì)粒轉(zhuǎn)染雞成骨細(xì)胞條件的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中,對(duì)轉(zhuǎn)染前細(xì)胞融合度、質(zhì)粒質(zhì)量與脂質(zhì)體體積比及轉(zhuǎn)染時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,在熒光倒置顯微鏡下觀察并計(jì)算轉(zhuǎn)染效率。結(jié)果表明,在轉(zhuǎn)染前細(xì)胞融合達(dá)到90%以上,質(zhì)粒DNA與脂質(zhì)體比例為1:2.5時(shí)轉(zhuǎn)染效率比較高,并且在轉(zhuǎn)染后48h轉(zhuǎn)染效果比較好3。在篩選更優(yōu)的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑的實(shí)驗(yàn)中,分別用RNAiMax及MessageMax將modGFP轉(zhuǎn)染入MEF細(xì)胞,流式分析發(fā)現(xiàn)MessageMax的轉(zhuǎn)染效率為(83.33%±3.23%),略高于RNAiMax的(78.77%±6.12%),兩者沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但是流式分析和熒光顯微鏡觀察均表明MessageMax轉(zhuǎn)染后1周內(nèi)的蛋白翻譯表達(dá)效率更高,是更高效的modRNA轉(zhuǎn)染試劑8。
RNA 轉(zhuǎn)染試劑的效果受到多種因素的影響,包括細(xì)胞類型、轉(zhuǎn)染試劑種類、轉(zhuǎn)染條件等。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需求選擇合適的轉(zhuǎn)染試劑和優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件,以提高轉(zhuǎn)染效率并減少對(duì)細(xì)胞的毒性作用。 在轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中使用對(duì)照對(duì)于確定所使用的轉(zhuǎn)染試劑和核酸的效果和效率至關(guān)重要。高分子轉(zhuǎn)染試劑檢測(cè)
脂質(zhì)復(fù)合物(CLNACs)通過網(wǎng)格蛋白參與的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。北京蘇州轉(zhuǎn)染試劑
陽(yáng)離子殼交聯(lián)的類Knedel納米粒子作為轉(zhuǎn)染試劑結(jié)合機(jī)制:陽(yáng)離子殼交聯(lián)的類Knedel納米顆粒(cSCKs)含有不同百分比伯胺和叔胺,通過與siRNA結(jié)合來發(fā)揮作用18。含100%伯胺的cSCK在HeLa細(xì)胞中的沉默效率比較高,能夠抑制人血清中siRNA降解以及轉(zhuǎn)染HeLa和小鼠巨噬細(xì)胞系。與融合的GALA肽復(fù)合可以增強(qiáng)iNOS在較低siRNA濃度下的siRNA沉默,這被證明可以增強(qiáng)攝取后的內(nèi)體逃逸,進(jìn)一步說明其結(jié)合機(jī)制可能涉及與siRNA的緊密結(jié)合以及促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。作用特點(diǎn):cSCK-pa100在HeLa細(xì)胞、293T細(xì)胞和人支氣管上皮(HEK)細(xì)胞中顯示出比Lipofectamine2000更高的沉默效率,但在人支氣管上皮(BEAS-2B)細(xì)胞和人乳腺上皮(MCF10a)細(xì)胞中可比。在小鼠巨噬細(xì)胞系中,cSCK-pa100表現(xiàn)出更大的iNOS沉默,并提供了更好的保護(hù)免于血清降解,證明了其作為siRNA轉(zhuǎn)染劑的潛在用途。綜上所述,不同類型的陽(yáng)離子RNA轉(zhuǎn)染試劑在結(jié)合RNA分子的機(jī)制上存在差異,主要涉及靜電相互作用、納米復(fù)合物形成以及與其他分子的協(xié)同作用等方面。這些差異導(dǎo)致了它們?cè)谵D(zhuǎn)染效率、細(xì)胞毒性、對(duì)不同細(xì)胞類型的適用性等方面的不同特點(diǎn)。北京蘇州轉(zhuǎn)染試劑