细胞穿透肽及类似物增强可体内降解聚乙烯亚胺转染效率的研究

摘要

本文主要探讨了几种修饰方法对提高聚乙烯亚胺(PEI)及其衍生物基因载体细胞转染效率的影响。在各种非病毒载体中，25kDa分枝型PEI是迄今为止转染效率最高的阳离子聚合物之一，现已被做为新开发的基因转染载体的评价标准，但其在体内不可降解，细胞毒性较大。为降低其细胞毒性，我们用无细胞毒性的小分子量PEI(如2000Da)合成了一系列可体内降解的PEI衍生物；因PEI表面带有大量的易被化学修饰的伯胺，我们把骨架改造和表面修饰结合起来，在降低细胞毒性的同时提高细胞转染效率。 首先，我们合成了几种可降解的PEI衍生物，并用环糊精(CD)对聚合物进行修饰，改善聚合物的水溶性。其次，用细胞穿膜肽R8修饰25kDa PEI，提高了转染效率。而R8用于基因传递主要是依赖于其侧链胍基基团，我们进一步采用精氨酸及胍基化试剂对聚合物进行修饰。对这些聚合物进行了水溶性评价，然后以293和A549细胞为受体，增强绿色荧光蛋白质粒(EGFP)为报告基因进行细胞转染效率的研究。筛选出几种转染效果好的聚合物，其中CD化修饰后的聚合物中对A549细胞转染效率最高的达到了69％，胍基化修饰后的聚合物中对A549细胞转染效率最高的(P8)达到了92％，分别是25kDaPEI转染效率的6.9倍和9.2倍。P8对B16F10细胞和HBZY-1大鼠肾小球系膜细胞的转染效率也高达70％左右。细胞毒性实验证实修饰后的聚合物细胞毒性明显低于25kDaPEI。总之，经过此类骨架改造和表面修饰后的PEI衍生物可以作为安全高效的转染试剂在体外转染实验中使用，且具有潜在用于体内的可能性。

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英文文摘

论文说明：注释表

声明

1 绪论

1.1基因治疗概述

1.2非病毒基因载体

1.2.1非病毒基因载体的转运机制

1.2.2非病毒基因载体的研究现状

1.3本文的研究思路

2几种PEI衍生物的合成与修饰

2.1实验试剂及仪器

2.1.1实验试剂

2.1.2实验仪器

2.2实验内容

2.2.1 β-环糊精修饰(CD)PEI及其衍生物

2.2.2细胞穿透肽(R8)修饰PEI

2.2.3精氨酸(Arg)修饰PEI

2.2.4两种胍基化试剂修饰PEI及其衍生物

2.3结果与讨论

2.3.1 β-环糊精修饰PEI及其衍生物

2.3.2细胞穿透肽(R8)与Arg修饰PEI

2.3.3两种胍基化试剂修饰PEI及其衍生物

2.4本章小结

3聚合物作为质粒DNA转染载体的性能研究

3.1实验材料及方法

3.1.1实验材料

3.1.2实验方法

3.2结果与讨论

3.2.1电泳阻滞实验

3.2.2细胞转染实验

3.2.3细胞毒性实验

3.2.4筛选出的聚合物的结构分析

3.3本章小结

4结论

致 谢

参考文献