应用PAMAM dendrimers作为DNA运送载体的体外研究

StarburstTMPAMAMdendrimers分子是一类新型的高分枝、辐射状对称的树状高分子,在生理条件下其表面具有高密度的正电荷,可以通过静电相互作用与核酸形成复合物后,介导遗传物质进入细胞.研究了G3,G3 5,G5,G7,G7 5,G9各代dendrimers分子与DNA结合后介导其转染细胞的能力,并初步评价这种复合物转染对细胞活力的影响.实验证实,全代的PAMAMdendrmers皆可与DNA结合,并可在体外培养的细胞中介导高效的DNA转染.PAMAMdendrimer/DNA复合物很稳定,在较大的pH值变化范围内(pH 2～ 10 )不解离.PAMAMdendrimers可保护与之复合的DNA分子免受限制性内切酶的降解.在一定的电荷比范围内,高代数的dendrimers分子与DNA形成的复合物对培养细胞的转染效率高于低代数dendrimer分子,复合物所介导的转染效率在不同的细胞系之间也有差异.在有效作用浓度范围内(≤ 1 3× 10 -1g/L),PAMAMdendrimers/DNA复合物对被转染细胞无毒性.但是,未与DNA复合的dendrimers分子在较低浓度时则表现出毒性,表明StarburstTM PAMAMdendrimers分子可作为新型的低毒非病毒DNA载体,用于介导DNA对体外培养细胞的转染.这些前期观察。

纳米材料在基因转染中的应用——Starburst PAMAM dendrimers研究现状

提高重组DNA对培养细胞及活体水平的转染效率是利用重组DNA进行预防和治疗疾病所必须解决的难题之一。一种新型阳离子多聚物———StarburstPAMAMdendrimers的出现为解决现存的难题带来了一线曙光。StarburstPAMAMdendrimers是 1985年之后出现的一类新型星射状树形高分子 ,它们结构规整 ,具有呈辐射状对称的刚性球体结构 ,在生理条件下 ,StarburstPAMAMdendrimers分子具高的表面正电荷密度 ,能与天然状态下存在的带负电荷的生物活性物质 (如核酸 )发生静电相互作用形成复合物。该类树形高分子可极大增强DNA转染真核细胞的转染效率 ,具有许多优于其它现有转染试剂的优良特性 ,并具有在活体内应用的潜力。本文介绍了九十年代以来对该类树形高分子在体外培养细胞及活体水平增强DNA转染效率的研究现状并对今后的研究和应用进行了分析。

Starburst^(TM) Polyamidoamine Dendrimers介导的绿色荧光蛋白基因在小鼠体内的表达分布及对恶性疟DNA疫苗ES312免疫原性的影响

目的研究StarburstTMPolyamidoamine(PAMAM)dendrimers介导绿色荧光蛋白基因在小鼠体内的表达分布及对恶性疟DNA疫苗ES312免疫原性的影响。方法经股四头肌给小鼠注射StarburstTMPAMAMdendrimers与绿色荧光蛋白基因或恶性疟DNA疫苗ES312的复合物。通过流式细胞术、Westernblot和间接免疫荧光方法检测绿色荧光蛋白的表达分布和表达量。用ELISA方法检测恶性疟DNA疫苗ES312的免疫原性。结果在注射StarburstTMPAMAMdendrimers/DNA复合物后2h～7d内,StarburstTMPAMAMdendrimers携带的绿色荧光蛋白基因的表达在小鼠的心、肝、脾、肺、肾、脑、肌肉中均能被检测到,在肾总蛋白中所占百分比最高,且各器官管腔内皮细胞中的绿色荧光蛋白表达量较高。小鼠的脑和肾中,在StarburstTMPAMAMdendrimers的存在下,绿色荧光蛋白基因的表达量明显高于裸DNA的表达量。经StarburstTMPAMAMdendrimers携带的恶性疟DNA疫苗ES312诱导的抗体反应水平明显高于单纯裸DNA疫苗所诱导的抗体水平。结论StarburstTMPAMAMdendrimers作为一种低抗原性、非病毒的新型DNA载体,能够明显提高裸DNA在体内的表达水平,诱导产生很强的体液免疫反应。但是,StarburstTMPAMAMdendrimers/DNA复合物在各组织器官中的广泛分布,尤其是透过血脑屏障的能力,已超出疫苗载体的适用范围。作为DNA疫苗载体,要对现有StarburstTMPAMAMdendrimers分子的结构做进一步的修饰。