基于聚乙烯亚胺-聚己内酯构建的基因载体转染效率研究
瑞禧生物2025-07-21   作者:lkr   来源:
字号大小:

基因Treatment 作为一种新兴的Treatment 手段,旨在将外源基因导入靶细胞以纠正或补偿基因缺陷。而基因载体是实现这一目标的关键。在众多非virus基因载体中,基于聚乙烯亚胺(PEI)和聚己内酯(PCL)构建的嵌段共聚物 PEI-b-PCL,因其性能备受关注。

PEI-b-PCL结构式 

图为:PEI-b-PCL结构式

 

PEI-b-PCL 的结构赋予其多种有利于基因转染的特性。PEI 部分富含氨基,在生理 pH 环境下部分质子化带正电,能够与带负电的核酸通过静电作用紧密结合,形成稳定的复合物,有效保护核酸免受核酸酶降解。同时,这种阳离子特性还能促进复合物与带负电的细胞膜相互作用,通过静电吸附增强细胞对基因载体的摄取。而 PCL 作为一种生物可降解且生物相容性良好的聚合物,引入到 PEI 中,不仅改善了 PEI 的细胞有害性问题,还能调节载体的自组装行为。在水溶液中,PEI-b-PCL 可自组装形成纳米级的胶束或颗粒结构,PCL 的疏水性内核有利于包裹核酸,PEI 的亲水性外壳则使载体具有良好的分散性和稳定性。

 

诸多因素影响着基于 PEI-b-PCL 基因载体的转染效率。载体与核酸的比例是关键因素之一。当 PEI-b-PCL 与核酸比例过低时,无法完全包裹核酸,导致核酸易被降解;而比例过高,则可能形成过大的复合物,影响细胞摄取。此外,细胞类型也对转染效率有影响。不同细胞表面的受体表达、膜电位以及内吞机制存在差异,例如,某些tumor细胞具有较高的内吞活性,可能更有利于 PEI-b-PCL 基因载体的摄取,而一些原代细胞则相对较难转染。环境因素同样不可忽视,如细胞培养基中的血清成分,可能干扰载体与核酸的结合以及载体与细胞的相互作用。在无血清或低血清条件下,转染效率往往更高。

聚乙烯亚胺结构式 

图为:聚乙烯亚胺结构式

 

为提高基于 PEI-b-PCL 基因载体的转染效率,可采取多种优化策略。对载体进行表面修饰是常用方法,在 PEI-b-PCL 表面连接靶向配体,如特异性抗体、多肽或适配体等,能够使载体准确靶向特定细胞或组织,增强转染的特异性和效率。还可通过调节 PEI 和 PCL 的链长及二者比例,优化载体的自组装结构和性能,以适应不同的基因传递需求。

 

基于 PEI-b-PCL 构建的基因载体在基因Treatment 领域展现出巨大潜力,通过深入研究影响其转染效率的因素并不断优化,有望为基因Treatment 的临床应用提供更有效的解决方案。