功能化树状大分子及其纳米复合物在基因治疗中的应用2021-12-15 08:50:45
基于树状大分子的基因治疗手段有很多,包括DNA治疗、siRNA治疗和反义寡核苷酸治疗等。基因治疗从本质上来说,就是通过不同的手段,将外源基因导入靶细胞,在这个过程中,安全有效的基因载体是必不可少的。以树状大分子为基因载体,具有如下特点:(1)树状大分子表面的氨基使其带正电荷,能够与带负电荷的核酸分子通过静电作用相互结合,形成的纳米复合物不会被细胞排斥易被吞噬;(2)树状大分子能将核酸分子压缩,形成比自由核酸分子尺寸更小的复合物,有利于进入细胞;(3)核酸分子被压缩在树状大分子内,避免单独的核酸分子被细胞内存在的核酸酶所降解,有效的保护了核酸分子的传递,提高转染效率。Xiao等将叶酸(FA修饰第五代PAMAM树状大分子表面形成G5.NH2-FA,然后将金纳米颗粒以摩尔比25:1包裹G5.NH2-FA,得到Au DENPs-FA。将上述得到的Au DENPs-FA作为载体,负载pDNA转染到Hela细胞。荧光素酶基因表达实验和加强绿色荧光蛋白表达实验结果都表明,Au DENPs比G5.NH2-FA的转染效率高,而FA靶向材料比非靶向材料的转染效率高,金纳米颗粒的包裹和FA介导的靶向机制都能有效的提高材料的基因转染能力。
Hou等用不同分子量的PEG(2000和5000)修饰第五代PAMAM树状大分子表面,并以之为模板在内部包裹金纳米颗粒(Au/PAMAM摩尔比为25和50),合成了聚乙二醇功能化树状大分子包裹的金纳米颗粒,以之为载体,负载siRNA,研究其在HeLa细胞中的基因转染效率和基因沉默性能。蛋白印迹实验具有最高的基因沉默效率,特异性蛋白的抑制率高达80%以上。
Yoo等将荧光染料——俄勒冈绿(Org)488修饰在第五代PAMAM树状大分子上得到G5-Org,然后与标记了四甲基罗丹明(TAMRA)的反义寡核苷酸相互作用。这样既能显示树状大分子在细胞内的分布情况,也能显示反义寡核苷酸在细胞内的位置。研究中用的反义寡核苷酸序列插入到荧光素酶报告基因中,因此反义寡核苷酸的有效传递可以通过荧光素酶表达实验结果而得到有效的验证。通过荧光显微镜可以明显的看出,树状大分子进入到了细胞内部,而且反义寡核苷酸也成功的被传递到细胞核。
出自《基于超支化大分子的多功能纳米平台的构建及其基因治疗应用》作者孔令丹。
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