四种聚阳离子载体材料的体外细胞学及体内性质研究
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姚祺;金雪;胡天楠;王启闻;王训师;胡奇达;徐桑;周峻;汤谷平
浙江大学学报(医学版). 2012 (6): 620-630.
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9292.2012.06.004
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目的:对四种非病毒型聚阳离子载体材料的理化性质、体外细胞学及体内性质进行研究。 方法:合成聚乙烯亚胺-环糊精(PEI-CyD)、聚乙烯亚胺-聚天冬酰胺(PEI-PHPA)和烷基胺-聚天冬酰胺(PEE-PHPA)等三种聚阳离子材料,用1H核磁共振对载体材料的结构进行确定;凝胶电泳实验研究了载体材料对质粒DNA的浓缩能力;粒径分析仪测定了载体材料结合DNA后的粒径及表面电荷。用MTT法在COS-7、A549、HEK-293和C6等细胞株上测定了四种载体材料的细胞毒性;在HEK-293细胞株上进行了体外细胞转染实验。进行了四种载体材料体内毒性、组织分布和体内携带报告基因转染实验。 结果:1H核磁共振证实了它们的结构。在N/P小于40时,载体材料的平均粒径在100~250 nm,表面电荷在10~35 mV,适合体外细胞的吞噬。体外细胞毒性表明,PEE-PHPA在C6、COS-7、A549和HEK293细胞上的IC50 值分别为21.5、20.2、7.30和37.1 μg/ml,PEI 25 kD的IC50值分别为15.8、18.3、11.4和36.7 μg/ml,PEI-CyD和PEI-PHPA在实验所测定的浓度范围中,细胞的存活率高于60%。四种聚阳离子材料都具有较强的DNA缩合能力,且有较好的体外基因转染能力。体内急性毒性实验表明,PEI-PHPA、PEE-PHPA载体材料为低毒性载体材料,其LD50值大于500 mg/kg,血项指标表明PEE-PHPA载体材料对肝、肾功能有轻微影响,体内分布显示,四种聚阳离子载体材料在肾富集较高。 结论:PEI-CyD、PEE-PHPA和PEI-PHPA聚阳离子载体材料均有较好的体外基因转染能力,能够携带报告基因在体内表达,其中PEI-CyD和PEE-PHPA是具有应用前景的非病毒性基因药物载体。
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