去唾液酸糖蛋白受体及其在药物肝靶向递送中的应用

去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)是肝细胞特异性表达的受体,且是一种高效的内吞型受体,去唾液酸糖蛋白、半乳糖、半乳糖胺、N-乙酰半乳糖胺等糖分子对其有高亲和性.该综述回顾了ASGPR的发现历程、结构特征、生物学功能、表达模式、胞吞特点.总结了影响ASGPR与其配体亲和、介导胞吞的影响因素(包括配体类型、触角数量、空间距离与颗粒粒径).概述了早期ASGPR与其特异性配体在药物递送中的应用.最后介绍了最近利用N-乙酰半乳糖胺的缀合或修饰来实现肝靶向核酸药物递送的研究进展.     

肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体的流式细胞分析

建立肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）的流式细胞分析方法（FCM）,对正常及损伤鼠肝细胞、肝癌细胞（BEL-7402）表面的ASGPR作同步比较分析.以异硫氰酸荧光素标记的新半乳糖白蛋白（FITC-NGA）为ASGPR的特异性配体,以培养的正常肝细胞（L-02）为靶细胞,建立肝细胞表面ASGPR的FCM.测定并计算正常及损伤鼠肝细胞,BEL-7402细胞与同一浓度的FITC-NGA同步反应后的平均荧光强度（MIF）值.FITC-NGA与L-02细胞表面ASGPR趋近饱和结合的浓度为0.4 mg/L,该浓度下正常及损伤鼠肝细胞,BEL-7402细胞的MIF值分别为228.7、5.81、1.13.该结合可以被至少50倍于FITC-NGA的NGA或10 mmol/L的EDTA完全抑制.FCM能够良好地揭示FITC-NGA同ASGPR之间的受配体结合特性.该方法证实BEL-7402细胞表面几乎没有ASGPR,损伤鼠肝细胞表面ASGPR的数量较正常鼠肝细胞显著减少.     

阳离子脂质体转染人类骨骼肌原代细胞的初步研究

探讨不同脂质体介导基因转染人类骨骼肌原代细胞的转染效率和基因的表达.将含有β-半乳糖苷酶LacZ结构基因的质粒,用三种不同的阳离子脂质体导入人类骨骼肌原代细胞中,通过X-Gal染色观察不同的转染效率.结果发现,Fugene 6转染效率最高,蓝染细胞达10%,其脂质体与DNA的最佳比例为3∶ 2.Fugene 6可有效地将外源基因导入骨骼肌原代细胞,而且外源基因可以长效高效地表达,有望用来作为基因治疗的载体.     

肝靶向配体半乳糖基白蛋白和多聚谷氨酸

化学合成两类去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)的人工配体——半乳糖基白蛋白(Gal_nHSA)和半乳糖基多聚-L-谷氨酸(Gal_nPLGA), 并以 ¹²⁵I标记的去唾液酸胎球蛋白(ASF)为标准配体,测定了合成配体抑制 ¹²⁵I-ASF与大鼠肝细胞膜ASGPR结合的IC₅₀值. 结果表明,Gal₁₂HSA、Gal₁₅HSA、Gal₂₆HSA、Gal₃₀HSA和Gal₃₄PLGA均能够有效地抑制 ¹²⁵I-ASF与ASGPR的结合,且前者与ASGPR的亲和力随半乳糖基化程度的增加而增加. 这些合成配体来源丰富、制备简单,适合于作为药物或基因肝靶向运送的导向配体.     

受体介导的EBV复制子载体定向导入大鼠肝脏组织中表达

在先前的体外实验中,我们利用半乳糖基化组蛋白与带荧光素酶报告基因的ＥＢ病毒复制子载体ｐＥＢｌｕｃ,在体外组建了一种核酸蛋白质复合物。它可被肝细胞表面特异存在的脱唾液酸糖蛋白受体识别,并通过该受体介导的内吞作用将外源基因特异性导入培养的肝细胞素中表达。     

蔗糖脂肪酸酯型阳离子脂质体的制备及基因转运性能研究

该文采用蔗糖脂肪酸酯(sucrose fatty acid esters,SEs)作为助脂质与季铵盐型阳离子脂质1,2-双-[N-十四烷氧酰胺乙基-N,N-二甲基碘化铵](CTA14)制备阳离子脂质体,测定了脂质体的粒径及Zeta电位,脂质体的平均粒径为210~230 nm,Zeta电位为50~65 mV。DNA延滞实验表明,蔗糖脂肪酸酯型脂质体能够有效压缩DNA。阳离子脂质体与绿色荧光蛋白基因(plasmid green fluorescent protein-N2,p GFP-N2)结合,形成脂质体/DNA复合物,通过载入人喉癌细胞(Hep-2)和人宫颈癌细胞(Hela),观察其转染效率和细胞毒性。结果表明,阳离子脂质与SEs以质量比1:1、2:1混合制备的脂质体均能高效转染Hep-2和Hela细胞。毒性实验显示,SEs对两种细胞的毒性很小,阳离子脂质单独存在时对癌细胞具有一定的细胞毒性,随着SEs加入量的增加,脂质体对的细胞毒性也明显减小。该文进一步证实了SEs能够作为助脂质用于基因载体系统进行基因转运。     

应用PAMAM dendrimers作为DNA运送载体的体外研究

Starburst^TM PAMAM dendrimers分子是一类新型的高分枝、辐射状对称的树状高分子,在生理条件下其表面具有高密度的正电荷,可以通过静电相互作用与核酸形成复合物后,介导遗传物质进入细胞.研究了G3, G3.5, G5, G7, G7.5, G9各代dendrimers分子与DNA结合后介导其转染细胞的能力,并初步评价这种复合物转染对细胞活力的影响.实验证实,全代的PAMAM dendrmers皆可与DNA结合,并可在体外培养的细胞中介导高效的DNA转染.PAMAM dendrimer/DNA复合物很稳定,在较大的pH值变化范围内(pH 2～10)不解离.PAMAM dendrimers可保护与之复合的DNA分子免受限制性内切酶的降解.在一定的电荷比范围内,高代数的dendrimers分子与DNA形成的复合物对培养细胞的转染效率高于低代数dendrimer分子,复合物所介导的转染效率在不同的细胞系之间也有差异.在有效作用浓度范围内（≤1.3×10^-1 g/L）,PAMAM dendrimers/DNA复合物对被转染细胞无毒性.但是,未与DNA复合的dendrimers分子在较低浓度时则表现出毒性,表明Starburst^TM PAMAM dendrimers分子可作为新型的低毒非病毒DNA载体,用于介导DNA对体外培养细胞的转染. 这些前期观察,为将纳米级高分子聚合物dendrimers分子作为基因转运载体应用于体内提供了初步的实验依据.     

猪肾细胞脂质磁转染系统的构建与表征

磁性纳米基因载体是一种非病毒基因载体,经过功能性基团修饰后能够连接阳离子转染剂构建细胞转染系统。本文将磁转染技术结合常用的脂质体转染,形成了一种新型动物体细胞转染方法,即称脂质磁转染(Liposomal magnetofection,LMF)。这将为体细胞克隆培育转基因动物提供稳定遗传的细胞系。为构建脂质磁性纳米基因载体复合物系统,本研究利用一种磁性纳米基因载体通过分子自组装与脂质阳离子转染剂结合,用于携带外源基因转染动物体细胞。通过原子力显微镜(AFM)观测、ζ电位-粒度等分析表征手段,研究磁性纳米基因载体的形貌、粒径分布、负载及浓缩DNA的方式。结果表明,通过猪肾(PK)细胞的LMF实验,与脂质体(Lipofectamine2000)介导的转染比较,具有较高的转染率,更重要的是克服了脂质体转染瞬时表达的缺陷。MTT细胞毒性试验结果也显示该方法具有较低的细胞毒性。因此LMF是一种切实可行的高效低毒性的细胞转染方法。     

聚乙烯亚胺转基因影响因素的测定及其优化

聚乙烯亚胺 (PEI)为阳离子多聚物 ,可浓缩DNA形成纳米级颗粒 ,作为基因释放载体转染真核细胞 .选用Mr2 5 0 0 0 ,分枝状的聚乙烯亚胺转染质粒 ,比较多种转基因效率的影响因素 .通过MTT法测定PEI对COS 7细胞的细胞毒性 .利用电泳阻滞实验测定PEI与DNA形成复合物时所需的比例 .通过PEI转染增强型绿色荧光蛋白的pEGFP质粒、编码β 半乳糖苷酶的pSVβ质粒 ,探索氯喹、白蛋白、血清、盐离子浓度、质粒剂量、细胞数量等对聚乙烯亚胺转基因效率的影响 .实验发现 ,PEI对细胞的毒性作用与剂量相关 .PEI DNA的N P比在 3 0以上方可完全结合DNA .溶酶体抑制剂氯喹可增加转染效率 .培养液中的白蛋白、血清会降低转染效率 .生理盐溶液作为配制PEI DNA复合物的溶媒 ,转染效率高于 5 %葡萄糖作为溶媒 .随着转染质粒剂量的增加 ,转染效率呈剂量依赖正效应 .聚乙烯亚胺是有效的体外真核细胞转染剂 ,可用于合成更复杂的基因释放载体 .     

表达人去唾液酸糖蛋白受体分子细胞系的建立

目的构建稳定表达人肝细胞表面分子去唾液酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor,ASGPR）的细胞系。方法逆转录PCR扩增人肝组织ASGPR大亚基H1全编码序列,插入到真核表达载体plRES2EGFP中,重组质粒pIRES2EGFP／ASGPRH1转染HeLa细胞,G418筛选,RT—PCR,Western印迹及免疫荧光检测ASGPRH1的表达。结果成功构建了pIRES2EGFP／ASGPRH1重组质粒,该质粒转染HeLa细胞后,Western印迹及免疫荧光均检测到ASGPRHI蛋白的表达。结论成功建立了稳定表达人ASGPRH1的细胞系,为进一步研究ASGPR分子奠定了基础。     

一种可用于SiRNA转染的可降解的新型脂质聚合物

合成一种兼具阳离子脂质体和阳离子聚合物优点的可用于SiRNA的新型脂质聚合物载体.以低分子量的支链聚乙烯亚胺(BPEI,分子量600D)为基础,通过交联剂将油酸与之交联,形成PEI-交联剂-油酸为单元的高分子脂质聚合物.以稳定表达EGFP基因的HeLa-EGFP细胞为模型,比较脂质聚合物、高分子聚合物BPEI(MW 25KD)及阳离子脂质体Lipofectamine 2000介导的SiRNA转染效率,以MTT法检测转染后细胞毒性.将聚合物放置于中性环境37℃保温,检测在温育不同时间后结合FITC标记的寡核苷酸能力.脂质聚合物介导转染EGFP-SiRNA的细胞中,绿色荧光蛋白的信号下降了72.3%,下降幅度高于Lipofectamine 2000介导转粢的细胞,而BPEI介导的转染细胞中的荧光强度仅比空白对照下降20%左右.MTT结果显示在最适条件下,脂质聚合物的介导的SiRNA转染48h后,细胞存活率为94.87%,高于BPEI 25K和Lipofectamine 2000对照组(80.68%和64.87%).降解实验证实,脂质聚合物和BPEI25K相似,在与FITC标记的寡核苷酸结合后,使其荧光水平下降65%左右;在保温后,脂质聚合物对荧光的抑制能力逐步下降,在8h后其荧光强度与BPEI600对照组相似;BPEI 25K实验组在保温前后荧光强度无显著的变化.脂质聚合物是一种可降解的化合物,具有与Lipofectamine 2000相似的SiRNA转染效率,细胞毒性明显低于BPEI和Lipofectamine 2000.提示脂质聚合物兼具阳离子脂质体和阳离子聚合物的优点.     

新型阳离子基因传递载体PEI-PBLG的细胞转染研究

对新型阳离子聚合物PEI(10kD)-PBLG进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。通过粒径分析及扫描电镜(SEM)观察PEI(10kD)-PBLG与质粒pEGFP自组装形成的颗粒形态及粒径,预测其进入细胞的可能性。使用MTT比色法分析PEI(10kD)-PBLG、PEI(25kD)-PBLG、PEI(10kD)和PEI(25kD)的细胞毒性差异。选用表达增强型绿色荧光蛋白的质粒pEGFP作为报告基因模型,将其与PEI(10kD)-PBLG自组装后,分别转染真核细胞株Hela、COS-7、Vero-E6和ECV304,应用流式细胞术检测细胞转染效率,并比较了血清、缓冲液、细胞谱等多种因素对基因转染效率的影响。PEI(10kD)-PBLG可包裹质粒形成粒径100~120nm的纳米复合物,适合介导质粒进入细胞。该纳米粒复合物对转染缓冲液的敏感度较低,并能够在10%血清存在的条件下,转染全部实验用细胞株,尤其对Hela的转染效率最高,其次是COS-7、Vero-E6和ECV304;其中PEI-PBLG(10kD)/pEGFP复合物转染Hela细胞的比率为45.02%,高于PEI(10kD)/pEGFP的29.16%;PEI(10kD)-PBLG的细胞毒性作用显著低于PEI(25kD)、PEI(10kD)和PEI(25kD)-PBLG。新型阳离子多聚物PEI(10kD)-PBLG在提高PEI介导的基因转染效率的同时降低了其细胞毒性,提高了生物相容性,有望成为基因转移的有效载体。     

能在肝癌细胞特异表达的自主复制型肝导向基因转移系统

构建了以人甲胎蛋白基因上游调控序列控制外源基因的表达的自主复制型EB病毒复制子载体pEBAF.该载体与半乳糖基化组蛋白结合组成了一种能为肝细胞表面特异受体识别并内在化的核酸蛋白复合物,能通过肝细胞受体介导的内吞作用以非病毒感染的形式,将外源基因导入细胞内自主复制并仅在产甲胎蛋白的肝癌细胞特异表达.这种新型的基因转移系统,具有比直接使用重组病毒颗粒感染细胞更高的安全性,有应用于原发性肝癌的基因治疗的前景     

阳离子脂质体介导基因转染的最优化条件

阳离子脂质体介导基因转染的最优化条件王瓞林其谁（中国科学院上海生物化学研究所分子生物学国家重点实验室,上海２０００３１）关键词阳离子脂质体基因转染表达真核细胞阳离子脂质体转染的重要参数有：脂质体浓度和ＤＮＡ的浓度、细胞密度以及脂质体－ＤＮＡ复合物与细...     

一种可降解的阳离子聚合物基因转染试剂

目的：合成一种高效、低毒的新型阳离子聚合物载体。方法：以低分子量的聚乙烯亚胺（PEI）为阳离子聚合物的基本单位,以可水解的2,4-戊二醇二丙烯酸盐（PODOA）为交联剂,合成高分子聚合物。用DNA凝胶迟滞实验验证聚合物与DNA的亲和力,以绿色荧光蛋白基因和萤光素酶检测其基因转染效率,用聚合物凝胶电泳实验鉴定其降解性,以MTT法检测其细胞毒性。结果：聚合物具有高的DNA结合亲和力、高基因转染效率,基因转染后的萤光素酶活性高达3×10^9RLU／mg,其基因转染效率相当于甚至优于目前市售的转染试剂,而细胞毒性明显低于其他试剂。该聚合物在中性环境下可降解,而在酸性条件下非常稳定。结论：合成的聚合物具有高转染效率和低细胞毒性,可能在转染和基因治疗研究中起重要作用。     

新型"脂质-HAP-DNA复合体"的制备和用于真核细胞基因转染研究

为寻找一种简单、经济、有效的DNA递送系统用于基因转染和基因治疗,制备了表面电荷为正电的纳米HAP,与表面电荷为负电的DNA结合形成DNA-HAP复合物,采用逆向蒸发法,用卵磷脂、DOPE和胆固醇制备成脂质体包封DNA-HAP复合物形成脂质-HAP-DNA复合体,脂质体和HAP对照,对所形成的脂质-HAP-DNA复合体(LHD)的特性、包封率、转染Hela细胞的效果进行初步检测研究。所获得的脂质-HAP-DNA复合体呈球形、平均粒径为643nm;平均包封率达11.67%,为中性脂质体;能有效转染真核细胞。该方法可作为提高基因转染效果的简单、经济、有效的手段之一,也为进一步提高非病毒载体的转染效率提供了一个思路。     

ASGP受体介导的体内基因转移

我们针对肝细胞特异的ＡＳＧＰ（去唾液酸糖蛋白）受体,构建了一种具有肝细胞特异导向性的基因转移载体系统,该载体包括两种共价结合的功能成分：一种为ＡＳＧＰ,作为配体,与肝细胞表面特异的ＡＳＧＰ受体结合;另一种为多聚左旋赖氨酸（ｐｏｌｙ－Ｌ－ｌｙｓｉｎｅ）,与ＤＮＡ以强静电作用相结合。小鼠尾静脉注射３２Ｐ－ＤＮＡ－ｐｏｌｙ－Ｌ－ｌｙｓｉｎｅ－ＡＳＯＲ（去唾液酸ａｌ酸性糖蛋白）或等量的３２Ｐ－ＤＮＡ、ＡＳＯＲ、ｐｏｌｙ－ＤＬ－ｌｙｓｉｎｅ单体混合物,２０小时后,小鼠肝、脾、肾各组织的放射性计数结果表明该载体系统具有较强的肝组织特异性。     

《生物工程讲座》(Ⅳ)——基因工程的理论及应用(三)真核细胞的基因转移技术及其应用

真核细胞基因的转移可以通过转移整个染色体组,也可以转移一组染色体或重组的DNA分子到细胞中去,这些,若从方法学上加以分类有: 1.细胞杂交法; 2.微细胞(microcell)融合; 3.染色体介导的基因转移; 4.DNA介导的基因转移; 5.细胞微量注射法。用细胞杂交方法可以转移整个基因组,而用微细胞转移基因则是用微细胞作供体。在微细胞中有一个或几个染色体与遗传性完整的受体融合,因此,在微细胞系统中只有一个或很少的染色体转移到受体中去。用染色体转移基因是由受体细胞经细胞内吞作用(endocytosis)来     

肝细胞导向的促血小板生成素基因转移对化疗后血小板减少症模型治疗的初步研究

为了探讨受体介导的基因转移技术在治疗血小板减少症方面应用的可行性,将促血小板生成素（Ｔｈｒｏｍｂｏｐｏｉｅｔｉｎ,ＴＰＯ）基因克隆入质粒型ＥＢ病毒表达载体ｐＤＲ２中,并与半乳糖化组蛋白结合,从而制备了一种为肝细胞表面特异的脱唾液酸糖蛋白受体识别并内吞的核酸－蛋白复合物。在经化疗药物卡铂诱发的血小板减少症的实验动物大鼠中,同时静脉注射该复合物,可将ＴＰＯ基因特异地导入肝细胞并在其中得到表达。从而有效地阻止了血小板减少症的发生,提示了一种以非病毒感染方式对化疗后血小板减少症进行有效基因治疗的可能前景     

敲减VEGFR-1基因抑制乳腺癌细胞增殖的研究

目的:体外水平探讨利用化学修饰的小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)敲减VEGFR-1基因治疗乳腺癌的可行性和特异性.方法:采用阳离子脂质Lipofectamine2000TM作为转染试剂将同时针对人和大鼠VEGFR-1基因的小干扰RNA转染人乳腺癌细胞系MCF-7和大鼠乳腺癌细胞系SHZ-88,敲减VEGFR-1基因的表达;采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法,半定量RT-PCR,蛋白印迹试验等检测VEGFR-1mRNA和蛋白表达及细胞增殖变化.结果:靶向VEGFR-1基因的siRNA转染细胞后,两种细胞增殖均被抑制,同浓度两细胞株指标无显著差异,VEGFR-1mRNA和蛋白的表达均明显降低.各对照组指标则无显著变化.结论:化学修饰的siRNA介导的RNAi能成功敲减VEGFR-1基因的表达、抑制乳腺癌细胞增殖.