丝素蛋白作为基因传递载体的研究.docx

丝素蛋白作为基因传递载体的研究丝素蛋白作为基因传递载体的研究非病毒基因传递载体的生物安全性隐患小、免疫原性低、操作简单，近年来得到广泛研究，下面是小编搜集的一篇相关论文范文，欢迎阅读参考。基因治疗是将用于治疗的外源性基因运送到靶细胞内，使其适当表达，达到治疗疾病的目的[1].基因治疗的关键之一是选择合适的传递和表达载体。理想的基因传递载体应具有良好生物相容性和生物可降解性，无细胞毒性、无免疫源性;能包装并压缩DNA形成较小的载体/DNA复合物;能保护DNA不被降解;能高效地将外源性DNA传递到靶细胞内，使目的基因从内涵体逃逸并得到稳定的表达。基因传递载体分为病毒载体和非病毒载体两大类[2].1、用于基因传递的病毒载体病毒的基因组比较简单，易于改造，是一类高效的基因传递载体。用作基因传递载体的病毒有逆转录病毒、腺病毒相关病毒和腺病毒等。逆转录病毒在病毒载体中应用最早。用逆转录病毒包装基因后感染细胞的技术已被广泛研究试图用于骨修复、软骨修复、伤口愈合和组织工程血管领域。包装骨形成蛋白-2基因的逆转录病毒转染骨髓基质细胞后，将细胞种植在支架内移植到大鼠的骨缺损部位，在体内可以诱导骨的形成[3-4].用携带血管衍生生长因子(PDGF-B)和血管内皮细胞生长因子(VEGF121)基因的逆转录病毒感染种植在聚乙醇酸的支架上的真皮成纤维细胞，植入动物的皮肤缺损创面的结果表明，可以加快伤口的愈合速度[5].但逆转录病毒有可能被整合到靶细胞的基因组，表达其所携带的外源性基因，这存在基因突变致癌的潜在风险。腺病毒相关病毒(AAV)是一种无包膜的单链DNA缺陷型病毒。在再生医学领域，有将AAV用作组织工程相关的基因的传递载体的报道。将AAV/血管内皮细胞生长因子基因复合物用于治疗小鼠深度烧伤创面[6]、大鼠全层皮缺损创面[7]和糖尿病小鼠的皮肤伤口[8]的研究表明，AAV/血管内皮细胞生长因子基因复合物可以促进创面的血管化和细胞外基质的成熟，加快伤口的愈合。腺病毒是双链DNA病毒，具有宿主范围广、携带外源性基因的容量大等优点。导入的基因在宿主细胞内是以游离的形式存在，不会整合到宿主细胞的基因组中[9].腺病毒作为基因传递载体在组织工程领域也被广泛研究。将携带VEGF基因的腺病毒直接混合到移植颗粒脂肪内注射到体内后，可以促进血管的形成，提高移植脂肪的成活率[10].但病毒类基因载体仍存在免疫原性等潜在风险，所以构建生物安全性高、生物相容性好、转染效率高和靶向特异性强的'新型基因传递载体是基因治疗领域的重要课题。2、用于基因传递的非病毒载体非病毒基因传递载体的生物安全性隐患小、免疫原性低、操作简单，近年来得到广泛研究。阳离子脂质体是最常见的非病毒基因传递载体，聚乙烯亚胺(PEI)、聚赖氨酸(PLL)、壳聚糖、明胶等聚合物作为非病毒基因传递载体也备受关注。带正电荷的阳离子脂质体[11]与带负电荷的质粒DNA能够通过静电相互作用结合，形成脂质体/DNA复合物。阳离子脂质体表面的过剩正电荷为脂质体/DNA复合物被带负电荷的细胞膜吸附提供条件。脂质体本身具有的亲脂性，使脂质体/DNA复合物能够通过细胞的内吞作用或者细胞膜的融合作用进入细胞，复合物在细胞质或者细胞核内释放DNA,实现基因的转录、翻译和表达[12].阳离子脂质体通常由阳离子脂质和中性辅助磷脂两部分组成。其中，阳离子脂质可以通过静电引力与带负电荷的DNA质粒结合，包被DNA质粒形成复合物;而中性辅助磷脂则可降低阳离子脂质的细胞毒性，并增强阳离子脂质的细胞渗透能力，提高阳离子脂质体的基因转染效率[13-14].Jeschke等[15]用阳离子脂质体作为胰岛素样的生长因子(IGF-Ⅰ)基因的传递载体，用于大鼠的烧伤创面治疗，结果表明大鼠血清和肝脏中的生长因子蛋白浓度有所提高，创面愈合显着加快。在阳离子脂质体中引入胆固醇或其衍生物后，可以提高脂质体/DNA复合物对靶细胞的基因转染效率。例如，在阳离子脂质体中嵌入胆固醇后，由于胆固醇具有亲脂性，可以使阳离子脂质体/DNA复合物更顺利地通过质膜，提高复合物的细胞渗透功能，并稳定脂质双层膜、减轻阳离子成分对细胞的毒性[16-17].Shigeta等[18]合成的具有较宽pH缓冲能力的胆固醇衍生物与阳离子脂质体共同包被质粒DNA,转染肝细胞的结果表明，该复合物具有类似聚乙烯亚胺作为基因传递载体时的质子海绵效应，能够加速复合物从溶酶体释放，使外源性质粒DNA有效被释放到靶细胞的细胞质内，明显提高基因转染效率。除阳离子脂质体外，近年将聚赖氨酸(PLL)、聚乙烯亚胺(PEI)等合成的阳离子聚合物以及壳聚糖、明胶等天然聚合物用作基因传递载体的研究也很活跃。Laemmli等[19]在1975年证明PLL有压缩DNA质粒的能力，体外和体内实验都表明其可用于基因传递载体[20-