基于二硫化物结合的阻断性聚合物基的PEG可脱离的多重复合基粒作为生物响应的非病毒基因载体
Seiji Takae1, Kanjiro Miyata, Makoto Oba
1Department of Materials Engineering, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|April 10, 2008
概括
带有可切割的二硫化链接体的新多重复细胞增强了基因传递. 这些PEG-SS-P[Asp(DET) 细胞改善了转染效率和基因表达时间,降低了细胞毒性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 基因治疗 基因治疗
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 非病毒基因载体对于治疗性基因传递至关重要.
- 基于聚乙烯糖醇 (PEG) 的多重复合体微粒具有潜力,但需要改进细胞内释放机制.
- 对于高效的基因转移来说,内分体捕获和最小的细胞毒性仍然是挑战.
研究的目的:
- 开发新的,对环境有反应的非病毒基因载体,以改善基因传递.
- 设计一个阻断性阴性体,PEG-SS-P[Asp(DET) ],具有二硫化物连接,用于触发PEG脱离.
- 为了评估转染效率,基因表达动力学和发育的多重复性菌株的细胞毒性.
主要方法:
- 合成了新型块性阴性聚合物PEG-SS-P[Asp{DET) ],其中包含了二硫化键.
- 通过与等离子体DNA (pDNA) 复合PEG-SS-P[Asp(DET) 来形成多重复细胞.
- 评估细胞大小,稳定性和对减少剂 (二二甲醇,DTT) 的反应.
- 在体外评估基因转移效率和基因表达发作与对照小粒相比.
- 细胞毒性测试以确定开发的载体的安全性.
主要成果:
- PEG-SS-P[Asp(DET) ]形成了稳定的多重复 (~80 nm),在DTT添加时聚合,证实了二硫化物键裂解和PEG脱离.
- 菌体在响应细胞内还原条件时显示触发了PEG链释放.
- 与缺乏二硫化物链接的基因相比,PEG-SS-P[Asp(DET) ]细胞的基因转染效率高出1-3个日志.
- 由于通过PEG分离介导的增强内体逃脱,可以实现更快的基因表达.
- 最小的细胞毒性与PEG-SS-P[Asp(DET) ]多重复合菌株有关.
结论:
- 开发出来的PEG-SS-P[Asp(DET) ]多重复菌体作为有效的非病毒基因载体.
- 二硫化物链接使环境响应PEG脱离,显著改善内体逃生和基因传递.
- 这些微粒为实现高转染效率提供了一个有希望的平台,具有受控的基因表达时间和低细胞毒性.
