地塞米松偶联物的制备及作为基因载体的应用.pdfVIP

Vol.32 高等 学校 化 学 学报 No.12 2011年12月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 2916~2922 细细胞核靶向聚乙烯亚胺鄄地塞米松偶联物的 制备及作为基因载体的应用 范摇 颖,姚摇 静,周建平 (中国药科大学药学院,南京210009) 摘要摇 采用地塞米松(Dex)和低分子量聚乙烯亚胺(PEI)经酰胺化反应,合成了一种新型靶向基因载体PEI鄄 Dex偶联物. 研究结果表明,PEI鄄Dex可结合DNA形成复合物,在最佳制备条件下(N/ P=12),PEI鄄Dex/ DNA 复合物粒径为(162依1郾90) nm,电位为(12郾8依0郾11) mV,适用于基因转染. PEI鄄Dex 的细胞毒性较低,可促 进复合物的细胞核转运,从而显著提高转染效率. 关键词摇 低分子量聚乙烯亚胺;地塞米松;细胞核靶向;基团传输载体 中图分类号摇 O631摇 摇 摇 摇 文献标识码摇 A摇 摇 摇 摇 文章编号摇 0251鄄0790(2011)12鄄2916鄄07 [1] 近年来,基因组学在遗传疾病、心血管疾病及肿瘤等方面取得突破性进展 ,基因治疗已成为最 活跃的研究领域之一. 体内存在的复杂生理屏障使外源治疗基因不能安全、有效、可控地传递至靶细 胞,因此选择一种高效低毒的基因传输载体对基因治疗十分重要. 聚阳离子聚合物是一种基因传输载 体,具有可化学修饰、 免疫原性低、 基因荷载量大及制备过程简单等优点, 其中聚乙烯亚胺 [2~4] [5] (Polyethyleneimine,PEI)已成为研究热点 ,如具有肿瘤靶向性的聚乙烯亚胺鄄透明质酸偶联物 及 [6] 聚乙烯亚胺鄄壳聚糖偶联物 等. PEI富含阳离子,具有较强地结合DNA形成复合物及增加黏附细胞 摄取的能力. 此外,PEI几乎在任何pH条件下均具有吸收质子的能力(“质子海绵冶作用), 因此 PEI 可保护DNA免受溶酶体降解. PEI 的转染效率较高,但细胞毒性很大,严重限制了其应用. PEI 的毒 性与其分子量有关,PEI分子量越大,其细胞毒性越大. 为了克服高分子量PEI 的毒性问题,人们使用 低分子量PEI进行基因转染. 低分子量PEI 的细胞毒性小,但转染效率却大大降低. 细胞核膜屏障是 [7] PEI转染效率低的主要障碍之一 . 在分裂细胞中,外源治疗基因在有丝分裂期可通过细胞核膜进入 细胞核;但人体内大多数的细胞为非分裂细胞,外源治疗基因只能在核定位信号(Nuclear localization signal,NLS)的协助下通过核膜上的核孔复合物(Nuclear pore complex,NPC)转运进入细胞核. NPC 的 孔道非常小,只有9 nm,在主动转运中NPC孔道也仅扩大至29 nm,因此外源基因进入细胞核的效率 [8] 非常低. 研究显示,在聚阳离子聚合物转染后仅有1% ~5%的外源基因可进入细胞核 . 为提高载体的细胞核转运效率,在早期研究中大多使用核定位信号、转录因子及组蛋白等对基因 传输载体进行修饰,但由于难以控制功能基团的空间构象和表面密度分布,因此其细胞核转运效能未 [9,10] [11] [12] [12] 完全发挥. 近年的研究发现,使用地塞米松(Dex) 、 曲安奈德 、倍他米松 及泼尼松龙 等糖 皮质激素修饰聚阳离子聚合物,形成的新型